Trung Quốc đã phát triển máy tính lượng tử với chip tự sản xuất, và Mỹ là khách hàng lớn nhất.

Origin Quantum, một công ty nghiên cứu vừa bị Mỹ đưa vào danh sách đen thương mại năm nay, đang gia tăng sản xuất máy tính lượng tử siêu dẫn.

Một công ty Trung Quốc bị Mỹ trừng phạt đang cải tiến dây chuyền sản xuất máy tính lượng tử siêu dẫn đầu tiên của nước này, sau khi đạt được những thành tựu ban đầu với chip tự phát triển. Các phương tiện truyền thông Trung Quốc cho biết, kết quả này có thể nâng cao khả năng tự sản xuất các thiết bị tiên tiến nhất.

Origin Quantum, có trụ sở tại Hợp Phì, tỉnh An Huy, đã duy trì hoạt động ổn định của chip máy tính lượng tử 72 qubit trên máy tính lượng tử siêu dẫn Origin Wukong trong suốt 9 tháng, theo thông tin từ một giám đốc điều hành của công ty.

Phòng thí nghiệm chip của công ty hiện đang mở rộng dây chuyền sản xuất chip nhằm cung cấp các thế hệ chip lượng tử mới với hiệu suất tốt hơn, qubit cao hơn và độ ổn định được cải thiện.

Ngoài ra, công ty cũng đang mở rộng dây chuyền lắp ráp máy tính lượng tử siêu dẫn để có thể sản xuất ít nhất 8 máy tính cùng lúc, tăng từ tối đa 5 máy hiện tại.

Origin Quantum đang đẩy mạnh hoạt động trong bối cảnh Trung Quốc nỗ lực hướng tới việc tự cung tự cấp công nghệ trên toàn quốc. Sự cần thiết của điều này càng trở nên cấp bách khi Mỹ không ngừng áp đặt hạn chế đối với việc tiếp cận công nghệ của Trung Quốc thông qua các công cụ thương mại.

Vào tháng 8 năm ngoái, Tổng thống Joe Biden đã ký một sắc lệnh hành pháp nhằm ngăn chặn các khoản đầu tư của Mỹ vào các lĩnh vực công nghệ cao tại Trung Quốc, bao gồm chất bán dẫn, vi điện tử, công nghệ thông tin lượng tử và một số hệ thống trí tuệ nhân tạo, với lý do đe dọa an ninh quốc gia.

Origin Quantum là một trong 22 tổ chức nghiên cứu máy tính lượng tử tại Trung Quốc bị Mỹ đưa vào danh sách đen thương mại vào tháng 5 năm nay. Bộ Thương mại Mỹ đã thông báo rằng các tổ chức này bị nhắm đến do "mua lại hoặc cố gắng mua lại các sản phẩm có nguồn gốc từ Mỹ nhằm nâng cao năng lực lượng tử của Trung Quốc."

Chỉ vài ngày sau khi Origin Quantum bị đưa vào danh sách thực thể của Mỹ, công ty đã thông báo rằng họ đã thành công trong việc phát triển "module kết nối vi sóng mật độ cao", tự sản xuất toàn bộ các thành phần cốt lõi của máy tính lượng tử ngay tại Trung Quốc.

Được thành lập năm 2017 bởi các nhà vật lý lượng tử Guo Guoping và Guo Guangcan từ Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc, Origin Quantum ra đời tại Phòng thí nghiệm thông tin lượng tử trọng điểm thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc.

Công ty đã nhận được sự hỗ trợ tài chính từ các quỹ nhà nước lớn, bao gồm Quỹ đầu tư Internet Trung Quốc thuộc Cục Quản lý không gian mạng Trung Quốc và Tập đoàn vốn Thâm Quyến.

Theo báo cáo từ Nhân dân Nhật báo, máy tính Origin Wukong, được ra mắt vào tháng 1, đã thực hiện hơn 270.000 tác vụ điện toán lượng tử từ 133 quốc gia và khu vực khác nhau.

Các quốc gia sở hữu máy tính lượng tử như Mỹ, Nhật Bản và Canada đã bày tỏ sự quan tâm lớn đối với Origin Wukong. Theo thông tin từ công ty, người dùng tại Mỹ thường xuyên truy cập máy tính này nhiều hơn so với người dùng từ các quốc gia khác.

Máy tính lượng tử có gì đặc biệt?

Máy tính lượng tử khác biệt một cách rõ rệt so với máy tính truyền thống sử dụng bit nhị phân. Đơn giản mà nói, một bit truyền thống trong máy tính tương tự như một công tắc đèn, chỉ có thể bật (1) hoặc tắt (0). Nó chỉ có hai trạng thái và luôn nằm trong một trong hai trạng thái đó. Khi kết hợp nhiều bit, chúng chỉ có thể tồn tại trong một trong các tổ hợp có thể có tại một thời điểm. Chẳng hạn, với 3 bit, chúng chỉ có thể ở một trong 8 tổ hợp có thể có (như 000, 001, 010, v.v.), nhưng chỉ có một tổ hợp đó tại bất kỳ thời điểm nào.

Một qubit (bit lượng tử) thì khác. Hãy tưởng tượng nó như một công tắc ma thuật có thể ở trạng thái bật và tắt cùng lúc (nhờ vào hiện tượng chồng chập lượng tử). Khác với một bit chỉ có một trạng thái, qubit có thể duy trì sự kết hợp của cả hai trạng thái. GS. Michio Kaku đã giải thích rằng: Nếu một bit thông thường chỉ tồn tại giữa hai cực (0 và 1) của một quả cầu, thì một qubit có thể nằm ở bất kỳ vị trí nào trên đường nối giữa hai cực đó. Bạn có thể hình dung nó như một quả cầu mà mọi điểm trên bề mặt đều là trạng thái khả thi cho qubit.

Vì vậy, qubit có khả năng lưu trữ nhiều thông tin hơn bit, nhờ vào khả năng tồn tại ở nhiều trạng thái cùng một lúc. Sức mạnh thực sự của qubit thể hiện rõ khi chúng được sử dụng theo nhóm. Ví dụ, với n qubit, có thể biểu diễn 2^n trạng thái cùng một lúc. Ngược lại, với n bit nhị phân, chỉ có thể đại diện cho một trạng thái trong số 2^n tổ hợp có thể có. Khả năng xử lý đồng thời nhiều trạng thái của qubit giúp máy tính lượng tử có tiềm năng giải quyết một số vấn đề nhanh hơn nhiều lần so với máy tính cổ điển.

Tuy nhiên, máy tính lượng tử không phải lúc nào cũng là lựa chọn tốt nhất cho mọi loại tác vụ. Chúng tỏ ra vượt trội trong một số lĩnh vực cụ thể như mã hóa, mô phỏng hệ thống lượng tử và một số vấn đề tối ưu hóa nhất định. Nhưng đối với nhiều tác vụ hàng ngày, máy tính cổ điển (với bit nhị phân) vẫn là lựa chọn thực tế nhất do tính ổn định và dễ sử dụng của chúng.