Máy tính lượng tử 'mạnh nhất lịch sử Nga'

Các nhà khoa học Nga tuyên bố họ đã tạo ra máy tính lượng tử mạnh nhất trong lịch sử Nga. Nguyên mẫu của máy tính này đã được giới thiệu với Tổng thống Putin khi ông tới dự Triển lãm về thành tựu công nghệ lượng tử của Tập đoàn năng lượng hạt nhân Rosatom.

Theo một bài đăng của Rosatom, mẫu máy tính lượng tử 16 qubit đã kết hợp các phương pháp bẫy ion và kỹ thuật photonics. Đây là là hai công nghệ quan trọng trong lĩnh vực khoa học và công nghệ hiện đại.

Bẫy ion là phương pháp để kiểm soát và làm việc với các ion (nguyên tử hoặc phân tử mang điện) trong không gian 3 chiều bằng cách sử dụng trường điện và trường từ từ các điện cực điều chỉnh.

Trong khi đó, kỹ thuật photonics là một lĩnh vực liên quan đến việc sử dụng ánh sáng và các lượng tử của nó (gọi là photon) để điều khiển, truyền thông và xử lý thông tin.

Hiện tại, mẫu máy tính mới đang ở giai đoạn phát triển đầu tiên và nhỏ hơn so với các tiêu chuẩn đã đạt được bởi các nhà lãnh đạo lĩnh vực lượng tử toàn cầu. Tuy nhiên, các nhà khoa học cho biết nó có tiềm năng trở thành một công cụ mạnh mẽ cho nghiên cứu và phát triển. Nhóm nghiên cứu cũng cho biết họ đã sử dụng thiết bị này để mô phỏng các phân tử đơn giản.

Sự phát triển của máy tính lượng tử là một tiến bộ công nghệ lớn, có thể tác động đáng kể đến nhiều ngành công nghiệp. Việc Nga đầu tư vào lĩnh vực máy tính lượng tử là một dấu hiệu cho thấy cam kết của Moscow đối với công nghệ mới nổi này.

Rosatom cho biết thêm rằng, chương trình máy tính lượng tử 16 qubit bắt đầu vào năm 2019. Tuy nhiên, Ilya Semerikov, một nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Quang học của Hệ thống Lượng tử Phức tạp (LPI) nói rằng các công việc trên thiết bị bẫy ion đã bắt đầu từ năm 2015.

Ngoài thiết bị này, Nga cũng đang phát triển các máy tính lượng tử khác. Năm 2021, chính phủ Nga thông báo rằng họ sẽ đầu tư 790 triệu USD vào lĩnh vực nghiên cứu máy tính lượng tử trong vòng 5 năm tới. Đầu tư này là một phần của nỗ lực của Nga nhằm phát triển khả năng công nghệ và trở thành nhà lãnh đạo trong nền kinh tế toàn cầu.

Bứt tốc trong cuộc đua 'siêu máy tính'

Sự phát triển của máy tính lượng tử là một cuộc đua giữa các quốc gia khác nhau, và Nga không phải là một nước duy nhất đang đầu tư mạnh vào công nghệ này. Mỹ, Trung Quốc và Liên minh châu Âu (EU) cũng đang đầu tư hàng tỷ USD vào nghiên cứu máy tính lượng tử.

Người chiến thắng trong cuộc đua máy tính lượng tử sẽ có lợi thế đáng kể trong nhiều ngành công nghiệp, bao gồm mật mã học, khoa học vật liệu...

Tháng 3 năm nay, tờ Telegraph của Anh cho hay, các nhà khoa học hàng đầu cảnh báo rằng Anh đã tụt lại phía sau Nga và Trung Quốc trong cuộc đua siêu máy tính toàn cầu. Sự thiếu đầu tư hiện nay "đe dọa vị trí Anh là một nhà lãnh đạo quốc tế trong khoa học và công nghệ".

Theo một đánh giá do chính phủ Anh công bố, Anh đã tụt xuống sâu trong bảng xếp hạng toàn cầu về khả năng tính toán quy mô lớn.

Anh hiện giữ vị trí thứ 10 trên thế giới, đứng sau Nga, Trung Quốc và Pháp, sau khi đạt hạng ba về tổng dung lượng siêu máy tính vào năm 2005. Hiện nay, Anh không có máy tính nào trong danh sách 25 máy tính mạnh nhất toàn cầu và chỉ có hai siêu máy tính trong danh sách 100 máy tính hàng đầu.

Archer2, một siêu máy tính đặt tại Đại học Edinburgh, hiện đang được xem là máy tính tiên tiến nhất của đất nước, nhưng hiệu suất của nó chỉ bằng 1/100 so với hệ thống tốt nhất của Nhật Bản và 1/56 so với Mỹ.

Siêu máy tính Cray của Cơ quan Khí tượng Vụ, từng là một trong những máy tính tiên tiến nhất thế giới, giờ đây đang đứng thứ 86 và dự kiến sẽ được thay thế.

Về phần mình, Nga đang đẩy mạnh nghiên cứu và phát triển các siêu máy tính. Các dự án và chương trình như "Tổ chức Máy tính Quốc gia" và "Lưới Máy tính Quốc gia" đã được thành lập để tạo ra một hệ thống siêu máy tính mạnh mẽ và phục vụ cho nhiều mục đích khác nhau, bao gồm nghiên cứu khoa học, mô phỏng và phân tích dữ liệu phức tạp.

Ví dụ, vào tháng 12 năm 2020, Nga đã ra mắt máy tính lượng tử đầu tiên của mình, có tên là "Burevestnik". Máy tính này được phát triển bởi Viện Vật lý và Công nghệ Lebedev ở Moskva và được cho là có khả năng xử lý dữ liệu lượng tử nhanh chóng và hiệu quả.

Sự đầu tư và phát triển trong lĩnh vực siêu máy tính của Nga cho thấy cam kết của họ trong việc trở thành một đối thủ cạnh tranh trên cuộc đua toàn cầu về công nghệ tính toán. Mosocw cũng đồng thời phát đi thông điệp rõ ràng rằng họ đang ứng dụng sự lãnh đạo và tiềm lực công nghệ của mình để khẳng định vị thế thủ lĩnh trong lĩnh vực siêu máy tính.

Lợi thế của Nga nằm ở nền tảng kỹ thuật và truyền thống về tính toán mà họ đã tích lũy trong thời gian dài. Nước này có một lực lượng nghiên cứu và chuyên gia hàng đầu trong lĩnh vực tính toán và khoa học máy tính. Những trung tâm nghiên cứu như Viện Vật lý và Công nghệ Lebedev, Viện Toán học và Vật lý Gamaleya đã tạo ra những thành tựu ấn tượng trong việc phát triển các dự án siêu máy tính.

Ngoài ra, Nga cũng đặt mục tiêu phát triển công nghệ tính toán lượng tử và trí tuệ nhân tạo. Việc kết hợp giữa tính toán lượng tử và trí tuệ nhân tạo có thể mang lại lợi thế đáng kể trong các lĩnh vực như mô phỏng phức tạp, phân tích dữ liệu và trí tuệ nhân tạo tiên tiến.