Buzz
Đây là minh chứng rõ ràng rằng máy tính lượng tử không còn nằm trong thế giới “khoa học viễn tưởng” – nó đã bắt đầu giải quyết những bài toán thực tế vượt quá khả năng của máy tính truyền thống
Các nhà nghiên cứu từ IBM và Lockheed Martin vừa tạo bước ngoặt lớn khi kết hợp siêu máy tính và máy tính lượng tử để mô phỏng chính xác phân tử methylene (CH₂) – một thách thức lâu nay trong giới khoa học vì tính chất quá phức tạp
Methylene tuy nhỏ bé, chỉ có ba nguyên tử, nhưng lại sở hữu cấu trúc điện tử cực kỳ 'khó chiều' do thuộc nhóm “open-shell” – với các electron lẻ không bắt cặp, khiến nó phản ứng mạnh và rất khó mô phỏng bằng công cụ tính toán truyền thống
Ảnh minh họa
Việc hiểu rõ cách hoạt động và tính chất của những phân tử phức tạp như methylene giúp các nhà khoa học dự đoán phản ứng hóa học, từ đó phát triển động cơ hiệu suất cao, vật liệu mới hoặc cảm biến chính xác hơn trong công nghiệp và hàng không
Do tương tác electron trong các phân tử này cực kỳ phức tạp, ngay cả siêu máy tính mạnh nhất hiện tại cũng mất rất nhiều thời gian và tài nguyên – đây chính là lúc máy tính lượng tử thể hiện sức mạnh vượt trội
Máy tính lượng tử có khả năng giải quyết những bài toán mà máy tính cổ điển phải “chào thua”, đặc biệt trong lĩnh vực hóa học lượng tử – nơi các nhà khoa học mô phỏng chính xác hoạt động của phân tử ở cấp độ hạ nguyên tử.
Trong nghiên cứu này, nhóm IBM và Lockheed Martin áp dụng phương pháp mới mang tên SQD (Sample-based Quantum Diagonalization) – tức phân tích cấu trúc lượng tử dựa trên mẫu – để tính toán chính xác năng lượng và tính chất hóa học của methylene, từ đó phân biệt rõ hai trạng thái năng lượng quan trọng của phân tử này (singlet và triplet), điều trước đây rất khó thực hiện.
Điều đáng chú ý là bài toán này không chỉ nằm trên lý thuyết. Methylene cùng các phân tử tương tự có vai trò thiết yếu trong các lĩnh vực như hàng không, động cơ, đốt nhiên liệu và sản xuất năng lượng, giúp phát triển công nghệ sạch hơn, hiệu quả hơn và tiết kiệm chi phí hơn trong tương lai.
Đây là minh chứng rõ nét rằng máy tính lượng tử không còn là chuyện “khoa học viễn tưởng” nữa – nó đã bắt đầu được ứng dụng để giải những bài toán thực tế vượt khả năng của máy tính truyền thống, mở ra kỷ nguyên mới cho khoa học và công nghệ.
Anh Việt
