Quantum computing là gì? Máy tính lượng tử là một lĩnh vực máy tính tập trung vào việc tăng trưởng công nghệ máy tính dựa trên các nguyên tắc của lí thuyết lượng tử. Bài viết dưới đây, Eth.vn sẽ cung cấp thông tin về Quantum computing là gì? Nguyên lý hoạt động của Quantum computing, cùng tham khảo nhé!
Mục lục
Quantum computing là gì?
Máy tính lượng tử trong tiếng Anh là Quantum Computing.
Máy tính lượng tử là một lĩnh vực máy tính tích tụ việc phát triển công nghệ máy tính dựa trên các nguyên tắc của lí thuyết lượng tử, trình bày tính chất của năng lượng và vật chất ở cấp độ nguyên tử và hạ nguyên tử.
Các máy tính cổ điển mà chúng ta dùng ngày nay chỉ có thể mã hóa nội dung theo các bit thu thập thành quả 1 hoặc 0. Việc làm này hạn chế năng lực của chúng. Mặt khác, máy tính lượng tử sử dụng các bit lượng tử hoặc qubit. Nó khai thác năng lực độc đáo của những hạt hạ nguyên tử, thứ mà cho phép chúng tồn tại ở nhiều trạng thái, nói cách khác là 1 và 0 cùng một lúc.
Nguyên lí chồng chập và rối lượng tử là hai đặc điểm của vật lí lượng tử mà các siêu máy tính này dựa vào. Máy tính lượng tử cho phép việc xử lí các công việc ở tốc độ cao hơn theo cấp số nhân so với máy tính thông thường và tiêu thụ năng lượng ít hơn nhiều.
Nguyên lý hoạt động của máy tính lượng tử
Máy tính lượng tử dùng các mạch nhỏ để thực hiện các phép tính như một chiếc máy tính thường thường hiện nay. Tuy vậy thì 3 đặc tính cơ lượng tử là chồng chất, vướng víu và giao thoa được dùng để điều khiển các trang thái của Qubit.
Bên cạnh đó, hệ thống lượng tử cũng dùng các tính chất lượng tử cho việc tính toán. Cụ thể, nó sẽ lựa chọn trạng thái năng lượng thấp nhất trong liên kết phân tử, từ đấy mô phỏng lại phân tử đấy. Việc này cho phép tốc độ giải quyết của máy tính nhanh hơn cực kì nhiều so sánh với truyền thống.
Được biết, trong tương lai, con người sẽ bào chế để mở rộng quy mô hệ thống lượng tử, cho chúng hoạt động tuần tự trong thời gian dài và có thể chịu được lỗi. Có thể nói, cực kì đáng để con người mong chờ một tương lai mới của ngành khoa học máy tính.
Điện toán lượng tử có các nguyên tắc nào?
Máy tính lượng tử công việc bằng cách dùng các nguyên tắc lượng tử. Các nguyên tắc lượng tử yêu cầu nên có một từ điển thuật ngữ mới để hiểu đầy đủ về chúng, gồm có các thuật ngữ về sự chồng chập, sự liên đới và sự mất liên kết. Hãy cùng tìm và phân tích những nguyên tắc này dưới đây.
Chồng chập
Tương tự như sóng trong vật lý cổ điển, chồng chập có nghĩa là bạn có thể kết hợp hai hoặc nhiều trạng thái lượng tử và kết quả sẽ là một trạng thái lượng tử hợp lệ khác. Trái lại, bạn cũng có khả năng giải thích mọi trạng thái lượng tử dưới dạng tổng của hai hoặc nhiều tình trạng riêng biệt khác. Sự chồng chập này của các qubit mang lại cho máy tính lượng tử tính song song vốn có của chúng, cho phép chúng đồng thời xử lý hàng triệu thực hành các bước.
Liên đới
Liên đới lượng tử xuất hiện khi hai hệ thống kết nối đến mức nội dung của một hệ thống có thể ngay bây giờ cho bạn biết về nội dung của bộ máy kia, bất kể chúng bí quyết bao xa. Các bộ xử lý lượng tử có thể đưa rõ ra kết luận về một hạt bằng cách đo một hạt khác. Ví dụ: chúng có khả năng chọn lựa rằng nếu một qubit quay lên phía trên thì qubit kia sẽ luôn quay xuống và ngược lại. Liên đới lượng tử cho phép các máy tính lượng tử giải quyết các vấn đề phức tạp nhanh hơn.
Khi một trạng thái lượng tử được đo, hàm sóng sẽ sụp đổ và bạn có khả năng đo tình trạng dưới dạng số không hoặc số một. Ở trạng thái đã biết hoặc tất định này, qubit công việc như một bit truyền thống. Liên đới là năng lực các qubit tạo mối quan hệ giữa tình trạng của chúng với các qubit khác.
Mất liên kết
Mất liên kết là sự đánh mất tình trạng lượng tử trong một qubit. Các yếu tố môi trường, chẳng hạn như bức xạ, có khả năng khiến trạng thái lượng tử của các qubit bị sụp đổ. Một thách thức kỹ thuật lớn trong việc xây dựng một máy tính lượng tử là thiết kế các tính năng khác nhau để cố gắng trì hoãn sự mất liên kết của trạng thái, ví dụ tạo ra các cấu trúc quan trọng che chắn các qubit khỏi các trường bên ngoài.
Nhận xét về Máy tính lượng tử
Quantum computing là gì? “Trong khi máy tính cổ điển rất giỏi trong việc tính toán thì máy tính lượng tử thậm chí còn vượt trội hơn thế trong việc sắp xếp, tìm số nguyên tố, mô phỏng phân tử và tối ưu hóa, vì thế có khả năng mở ra một kỷ nguyên máy tính mới”, theo báo cáo của Morgan Stanley.
Theo Viện Máy tính lượng tử tại Đại Học Waterloo, lĩnh vực máy tính lượng tử xuất phát từ những năm 1980. Sau đấy, người ta đã phát hiện thấy rằng một vài vấn đề tính toán chắc chắn có thể được giải quyết tốt hơn với các thuật toán lượng tử so với các thuật toán cổ điển.
Máy tính lượng tử có khả năng giúp sức cực kì lớn trong các lĩnh vực tài chính, công tác quân sự, tình báo, thiết kế và phát hiện ma túy, thiết kế hàng không vũ trụ, năng lượng hạt nhân, thiết kế polymer, trí tuệ nhân tạo (AI) và Big Data,.
Xem thêm Hướng dẫn cách đầu tư tiền ảo cho người mới bắt đầu
Áp dụng của máy tính lượng tử
Quantum computing là gì? Ngày nay, các nhà chiết suất trên khắp thế giới dùng các bộ xử lý lượng tử thực để thử nghiệm các thuật toán cho các ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như Tài chính, Quân sự, Điều chế thuốc, Năng lượng hạt nhân, Trí tuệ nhân tạo AI, Hàng không vũ trụ,…
Điều tiết giao thông
Máy tính lượng tử làm cho việc điều tiết giao thông trở nên dễ dàng hơn. Nó giúp tài xế lái có lộ trình đi tốt nhất nhất. Mọi nỗi lo xảy ra trên đường phố được giải quyết một cách nhanh chóng với sự góp mặt của máy tính lượng tử.
Mô phỏng phân tử
Nguyên lý chồng chất giải thích cho việc máy tính lượng tử có khả năng mô phỏng chính xác các phân tử cực kỳ phức tạp mà máy tính thường thường chưa thực hiện được. Cùng lúc đó, nó giúp cho các nhà khoa học tìm ra các cách chữa trị, bào chế các kiểu thuốc nhanh hơn trước. Có thể xem đây là cơ sở tạo có thể bước đột phá của ngành y học trong tương lai.
Xem thêm Đầu tư tiền ảo có phải là phương án làm giàu tiềm năng?
Trí tuệ nhân tạo
Quantum computing là gì? Một thiết bị trí tuệ nhân tạo có thể học được các nội dung, thực hiện cần phải có mạng thần kinh. Do đó, khi áp dụng mạng lượng tử vào trí tuệ nhân tạo, nó sẽ giúp máy móc bắt chước nhanh hơn so với thông thường. Việc làm này cũng trình bày cho việc Google đầu tư vào việc nghiên cứu máy tính lượng tử để cải thiện Google AI.
Qua bài viết trên đây Eth.vn đã cung cấp mọi thông tin về Quantum computing là gì? Nguyên lý hoạt động của Quantum computing. Hy vọng với những thông tin trên đây của bài viết sẽ hữu ích vơi mọi bạn đọc. Cảm ơn các bạn vì đã dành thời gian để xem qua bài viết này nhé!
Văn Tài – Tổng hợp
Tham khảo ( www.thegioididong.com, aws.amazon.com, topi.vn, … )
Bình luận về chủ đề post