Một cuộc cách mạng công nghệ đang đến gần, báo trước sự cáo chung của kỷ nguyên silicon. Vào năm 2019 và 2020, hai cột mốc quan trọng đã làm rung chuyển thế giới khoa học khi các nhóm nghiên cứu công bố đạt được uy thế lượng tử – một đỉnh cao huyền thoại, nơi máy tính lượng tử có thể thực hiện các nhiệm vụ cụ thể mạnh hơn nhiều so với siêu máy tính kỹ thuật số thông thường. Điều này đánh dấu một bước chuyển mang tính bước ngoặt, có khả năng thay đổi toàn bộ lĩnh vực tính toán và tác động sâu sắc đến mọi phương diện của cuộc sống hàng ngày.
Google Sycamore: Đột phá 200 giây
Trước hết, Google đã tiết lộ rằng máy tính lượng tử Sycamore của họ có thể giải một bài toán toán học phức tạp trong 200 giây, trong khi các siêu máy tính nhanh nhất thế giới phải mất tới một vạn năm để hoàn thành. Theo tạp chí Technology Review của Viện Công nghệ Massachusetts (MIT), Google gọi đây là một đột phá quan trọng, ví nó như sự kiện phóng vệ tinh Sputnik hay chuyến bay đầu tiên của anh em nhà Wright. Đây được xem là “ngưỡng cửa để bước vào một thời đại mới của máy tính, có thể khiến những máy tính mạnh nhất ngày hôm nay trở nên lỗi thời như một cái bàn tính”.
Trung Quốc vượt xa: Nhanh hơn 100 ngàn tỷ lần
Sau đó, Viện Cách tân Lượng tử thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc còn đi xa hơn khi tuyên bố máy tính lượng tử của họ nhanh hơn siêu máy tính thông thường tới 100 ngàn tỷ lần. Bob Sutor, phó chủ tịch của IBM, nhận xét về sự phát triển nhanh như sao băng của máy tính lượng tử, khẳng định: “Tôi nghĩ rằng đây sẽ là công nghệ tính toán quan trọng bậc nhất của thế kỷ này.”
Máy tính tối hậu và tiềm năng vô hạn
Máy tính lượng tử còn được gọi là “máy tính tối hậu”, một bước nhảy quyết định về công nghệ với những hệ quả sâu sắc. Thay vì tính toán dựa trên các bóng bán dẫn nhỏ xíu, loại máy tính mới này hoạt động dựa trên các đối tượng nhỏ bé nhất – chính là các nguyên tử. Nhờ đó, chúng dễ dàng vượt qua sức mạnh của các siêu máy tính hiện tại. Máy tính lượng tử có thể mở ra một thời đại mới cho kinh tế, xã hội và lối sống của chúng ta.
Không chỉ đơn thuần là một loại máy tính khác, máy tính lượng tử có khả năng xử lý các bài toán mà máy tính kỹ thuật số không thể giải quyết, ngay cả khi có vô số thời gian. Ví dụ, máy tính kỹ thuật số không bao giờ tính toán chính xác cách các nguyên tử kết hợp để tạo ra các phản ứng hóa học quan trọng, đặc biệt là những phản ứng làm nên sự sống. Chúng chỉ có thể tính trên băng số gồm dãy các số 0 và 1, quá thô để mô tả những sóng electron nhảy múa sâu bên trong phân tử. Trong khi đó, máy tính lượng tử có thể phân tích đồng thời tất cả các đường đi khả dĩ cùng một lúc với tốc độ cực nhanh, giống như tìm đường cho chuột trong mê cung.
Cuộc đua của các ông lớn công nghệ
Sự cạnh tranh gay gắt giữa các tập đoàn công nghệ hàng đầu đang diễn ra quyết liệt. Năm 2021, IBM ra mắt máy tính lượng tử Eagle, vươn lên dẫn đầu với khả năng tính toán mạnh hơn tất cả các máy tính lượng tử trước đó. Tuy nhiên, các kỷ lục này chỉ là tạm thời, như những chiếc vỏ bánh nướng – tạo ra để bị phá vỡ. Với những hệ quả sâu sắc của cuộc cách mạng này, không có gì ngạc nhiên khi nhiều ông lớn như Google, Microsoft, Intel, IBM, Rigetti và Honeywell đều đang đầu tư mạnh mẽ vào công nghệ máy tính lượng tử. Các nhà lãnh đạo Silicon Valley ý thức rằng họ phải theo kịp cuộc cách mạng nếu không muốn bị bỏ lại phía sau.
