PV Tech News – Google công bố chip lượng tử Willow có thể lập bản đồ đặc điểm phân tử nhanh hơn 13.000 lần so với siêu máy tính, đánh dấu bước ngoặt lớn trong nghiên cứu lượng tử và ứng dụng thực tiễn.

I. Chip Google Willow mở ra kỷ nguyên “kính lượng tử”

Google vừa khiến giới khoa học công nghệ chấn động khi tuyên bố chip lượng tử Willow của hãng có thể lập bản đồ đặc điểm phân tử nhanh hơn 13.000 lần so với các siêu máy tính hàng đầu hiện nay. Đây là thành tựu được Google mô tả là “lợi thế lượng tử đầu tiên có thể xác minh được trên phần cứng” – một cột mốc quan trọng chứng minh khả năng ứng dụng thực tế của điện toán lượng tử.

Theo chia sẻ từ Google, thí nghiệm được thực hiện bằng cách kết hợp bộ xử lý Willow với kỹ thuật Quantum Echoes (tiếng vang lượng tử) – phương pháp sử dụng sóng mục tiêu để “chụp ảnh” chi tiết cấu trúc vật thể ở cấp độ nguyên tử. Kỹ thuật này hoạt động bằng cách điều khiển các qubit (bit lượng tử) phản ứng với tín hiệu chính xác, sau đó đảo ngược quy trình để đo lại “tiếng vang” – tín hiệu phản xạ thu được.

Nhờ đó, hệ thống có thể mô phỏng và phân tích cấu trúc của các phân tử, nam châm hay thậm chí cả lỗ đen với tốc độ vượt trội. Google khẳng định kết quả trên Willow nhanh hơn 13.000 lần so với thuật toán tối ưu nhất chạy trên siêu máy tính mạnh nhất hiện nay.

II. Ứng dụng thực tế: Từ khám phá thuốc đến nghiên cứu vật liệu mới

Thành công này mở ra hướng đi mới cho việc mô phỏng các hiện tượng cơ học lượng tử – từ tương tác giữa nguyên tử, hạt cho đến hình dạng và cấu trúc phân tử. Các nhà khoa học kỳ vọng chip lượng tử có thể tăng cường hiệu quả của công nghệ Cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) – nền tảng của máy MRI, giúp “nhìn thấy” cách các nguyên tử sắp xếp và di chuyển trong phân tử.

Khi được kết hợp với máy tính lượng tử, NMR có thể trở thành “kính lượng tử” – công cụ mạnh mẽ giúp tăng tốc khám phá thuốc mới, tạo vật liệu tiên tiến, hay thiết kế pin và linh kiện qubit trong tương lai.

Ra mắt từ cuối năm ngoái, Willow có kích thước chỉ bằng viên kẹo nhưng sở hữu năng lực xử lý khổng lồ. Nó có thể hoàn thành những tác vụ mà các siêu máy tính cần tới 10 triệu tỷ tỷ năm để xử lý – chỉ trong vài phút. Google cho biết Willow cũng giảm thiểu lỗi tính toán theo cấp số nhân, khắc phục một trong những thách thức lớn nhất của điện toán lượng tử.

Ngay sau khi được giới thiệu, Elon Musk cũng bày tỏ sự ngạc nhiên trước sức mạnh của con chip này, gọi đây là “một bước tiến đáng kinh ngạc trong lĩnh vực lượng tử”. Giới chuyên gia nhận định, việc mô phỏng cấu trúc và động lực học của phân tử là nền tảng cho các lĩnh vực như hóa học, sinh học và khoa học vật liệu. Những tiến bộ như Willow sẽ giúp thúc đẩy công nghệ sinh học, năng lượng sạch, và nghiên cứu phản ứng tổng hợp hạt nhân.

Tuy nhiên, cùng với tiềm năng khổng lồ, công nghệ lượng tử cũng đi kèm rủi ro, đặc biệt là khả năng phá vỡ các hệ thống bảo mật và mã hóa hiện nay – một vấn đề mà cộng đồng công nghệ đang nỗ lực kiểm soát.

Bài viết liên quan:

• OpenAI chuẩn bị ra mắt công cụ AI sáng tác nhạc
• Google Gemini đã có thể tự tạo bài thuyết trình từ văn bản
• Nghiên cứu cho thấy AI có thể bị “thối não” từ dữ liệu mạng xã hội rác