“Quantum Particulars” là một chuyên mục khách mời biên tập bao gồm những hiểu biết sâu sắc và các cuộc phỏng vấn độc quyền với các nhà nghiên cứu, nhà phát triển và chuyên gia lượng tử đang xem xét những thách thức và quy trình chính trong lĩnh vực này. Trong bài viết này của Shubham Munde, Nhà phân tích nghiên cứu thị trường cấp cao tại Nghiên cứu thị trường Tương lai® (MRFR), thảo luận về lịch sử điện toán lượng tử. 

Thế giới đã chứng kiến ​​những tiến bộ vượt bậc trong lĩnh vực điện toán. Từ việc phát minh ra chiếc máy tính đầu tiên đến sự phát triển của siêu máy tính, mỗi cải tiến đều đã đẩy xa giới hạn của những gì có thể thực hiện được. Sự phát triển của máy tính đã cách mạng hóa hoàn toàn cuộc sống con người ngoài sức tưởng tượng và tiếp tục đóng một vai trò quan trọng trong hầu hết mọi khía cạnh của đời sống con người. Máy tính cổ điển đã định hình thế kỷ 20, và vào đầu thế kỷ 21, người ta nhận ra rằng máy tính cổ điển có những giới hạn và gần như đã đạt tới giới hạn đó nên họ cần một chiếc máy tính mới, mạnh hơn cổ điển. Những hạn chế của máy tính cổ điển đã thúc đẩy các nhà khoa học phát triển một loại máy tính mới gọi là điện toán lượng tử.

Máy tính lượng tử là gì?

Điện toán lượng tử là một lĩnh vực đa ngành bao gồm các khía cạnh của khoa học máy tính, vật lý và toán học sử dụng cơ học lượng tử để giải quyết các vấn đề quá phức tạp nhanh hơn so với máy tính thông thường. Máy tính lượng tử có thể xử lý thông tin nhanh hơn hàng triệu lần so với máy tính thông thường. Điều này là do máy tính lượng tử sử dụng qubit, điển hình là các hạt nhỏ (nguyên tử, ion, photon hoặc electron) chứa thông tin và hoạt động theo các định luật vật lý lượng tử. Do đó, nó có thể xử lý lượng thông tin lớn hơn nhiều, nhanh hơn nhiều so với máy tính cổ điển. 

Các công ty như IBM, Google, Intel, D-Wave Systemsvà microsoft đang chạy đua để xây dựng các công cụ tính toán lượng tử. Tuy nhiên IBM nhận được sự chú ý khi lần đầu tiên họ công bố một máy tính lượng tử có sẵn cho công chúng dưới dạng dịch vụ đám mây dành cho các nhà nghiên cứu vào năm 2016. Sau đó, các doanh nghiệp toàn cầu nhận ra toàn bộ tiềm năng của máy tính lượng tử trong việc giải quyết các vấn đề phức tạp mà máy tính cổ điển không thể làm được và nhiều công ty đã sử dụng công nghệ mang tính cách mạng này. Các công ty như Mercedes-Benz, Boeing, Tập đoàn JSR, Mitsubishi Chemical, ExxonMobil và CERN Đã Sử dụng các công nghệ giải quyết các vấn đề phức tạp như độ phức tạp của chuỗi cung ứng, khám phá bí mật của vũ trụ, cải thiện tính chất hóa học của pin, v.v. 

Ban đầu, các nhà khoa học dùng để gợi ý Máy tính lượng tử không có ích về mặt thương mại nếu dung lượng của chúng không đạt ít nhất 1,000 qubit. Kể từ đó, máy tính lượng tử có qubit cao hơn đã trở thành nhu cầu thiết yếu đối với các công ty toàn cầu. Nhiều công ty đã đạt được tiến bộ đáng kể trong việc tăng trưởng qubit và sự phát triển vẫn đang tiếp tục. IBM đang đi đầu trong việc đạt được cột mốc quan trọng này và gần đây giới thiệu Thần điêu đại hiệp IBM, bộ xử lý lượng tử qubit 1,121 siêu dẫn dựa trên công nghệ cổng cộng hưởng chéo. Condor đẩy lùi các giới hạn về quy mô và năng suất trong thiết kế chip với mật độ qubit tăng 50%. Với hiệu suất tương đương với Osprey 433 qubit trước đây, nó đóng vai trò là một cột mốc mới, giải quyết quy mô và cung cấp thông tin về thiết kế phần cứng trong tương lai.

Các trường hợp sử dụng có thể có của máy tính lượng tử

Với những tiến bộ công nghệ trong máy tính lượng tử, các trường hợp sử dụng có thể đã tăng lên rất nhiều. Máy tính lượng tử có thể cực kỳ mang lại lợi ích cho mọi ngành dọc trong việc giải quyết các vấn đề quá phức tạp và tìm ra tất cả các giải pháp khả thi. Ngày nay, các ngành công nghiệp như năng lượng và điện, ô tô, hóa chất, vận tải và hậu cần, y tế, hàng không vũ trụ và quốc phòng, CNTT & viễn thông, nông nghiệp, sản xuất và điện tử đang trở thành người dùng cuối chủ đạo. Hơn nữa, máy tính lượng tử không chỉ được áp dụng rộng rãi trong các lĩnh vực kinh doanh. Công nghệ này còn có tiềm năng giải quyết các vấn đề toàn cầu và tạo ra tương lai bền vững hơn. Máy tính lượng tử là rất mạnh mẽ có thể giúp giải quyết các vấn đề phức tạp như bệnh tật, thực phẩm và khủng hoảng khí hậu. Khủng hoảng khí hậu đang trở thành một trong những vấn đề then chốt đối với dân số toàn cầu. Máy tính lượng tử có thể giải quyết những vấn đề phức tạp này bằng cách đưa ra tất cả các giải pháp khả thi. Nó có thể hữu ích cho các ứng dụng khác nhau như dự báo thời tiết, quản lý chất thải và quản lý nước. 

Theo thời gian, những tiến bộ trong máy tính lượng tử với số lượng qubit cao hơn sẽ mở ra những khả năng đáng kể mà ngày nay chỉ giống như khoa học viễn tưởng. Tuy nhiên, những tiến bộ về số lượng qubit cũng có thể là mối lo ngại thực sự cho tương lai. Theo nghiên cứu, được thực hiện bởi Universal Quantum, Đại học Sussex và Qu&Co, một máy tính lượng tử với 13 triệu qubit vật lý có thể phá vỡ mã hóa Bitcoin trong vòng một ngày; và sẽ cần một máy tính 300 triệu qubit để phá vỡ nó trong vòng 60 phút. Các máy tính lượng tử tiên tiến nhất ngày nay chỉ có 1,121 qubit và hiện có thể được coi là an toàn trước một cuộc tấn công lượng tử, nhưng các công nghệ điện toán lượng tử đang mở rộng quy mô nhanh chóng với những đột phá thường xuyên ảnh hưởng đến những ước tính đó và biến chúng thành một kịch bản rất có thể xảy ra trong vòng 10 năm tới. năm bao gồm mã hóa Bitcoin và các kỹ thuật phổ biến hơn như mã hóa RSA. 

Với sự tiến bộ vượt bậc của máy tính lượng tử, vẫn còn một số thách thức cần vượt qua. Các rào cản kỹ thuật như khả năng mở rộng, sửa lỗi và duy trì sự gắn kết của qubit vẫn là những thách thức đáng kể đòi hỏi phải liên tục nghiên cứu và phát triển. Ngoài ra còn có một khoảng cách lớn về nhân tài, lực lượng lao động lành nghề có chuyên môn về phần cứng, phần mềm và thuật toán lượng tử là rất quan trọng nhưng hiện đang thiếu hụt. Những lo ngại về an ninh lượng tử và nguy cơ lạm dụng công nghệ cần được xem xét cẩn thận và phát triển có trách nhiệm.

Bất chấp những thách thức, tương lai của điện toán lượng tử vẫn có vẻ tươi sáng. Với việc tiếp tục đầu tư, nghiên cứu và hợp tác, chúng ta có thể mong đợi những tiến bộ đáng kể trong những năm tới. Mặc dù có thể phải mất một thời gian trước khi máy tính lượng tử trở nên phổ biến nhưng tiềm năng cách mạng hóa các ngành công nghiệp khác nhau và giải quyết các vấn đề phức tạp của chúng là không thể chối cãi. Với tiềm năng tiến bộ đột phá và các ứng dụng mang tính biến đổi, thị trường điện toán lượng tử dự kiến ​​sẽ đạt được mức tăng trưởng đáng kể trong những năm tới. Theo ước tính của MRFR, thị trường điện toán lượng tử toàn cầu có khả năng phát triển với tốc độ CAGR đáng kể là 31.3% vào năm 2032. Thị trường được thúc đẩy bởi các yếu tố như nhu cầu về sức mạnh tính toán ngày càng tăng, tăng đầu tư của chính phủ và tư nhân, những tiến bộ trong công nghệ qubit và sự phát triển của các thuật toán và phần mềm lượng tử. 

Shubham Munde là Nhà phân tích nghiên cứu thị trường cấp cao và có nền tảng kỹ thuật về lĩnh vực công nghệ thông tin (CNTT), chất bán dẫn và ô tô, với hơn 5 năm kinh nghiệm trong nghiên cứu và phân tích thị trường. Trách nhiệm của anh bao gồm khai thác dữ liệu, phân tích và thực hiện dự án. Ông đã tiến hành nghiên cứu về nhiều ngành công nghệ khác nhau, bao gồm Metaverse, web 3.0, bảo mật không tin cậy, an ninh mạng, chuỗi khối, điện toán lượng tử, robot, công nghệ 5G, điện toán hiệu năng cao, trung tâm dữ liệu, AI, tự động hóa, thiết bị CNTT, cảm biến, chất bán dẫn , xe điện, và nhiều thứ khác. Ông đã đóng góp vào các dự án cho các công ty trong danh sách Fortune 500 và đã mang lại những hiểu biết sâu sắc có giá trị cho các khách hàng toàn cầu, bao gồm các dự án hợp tác, tư vấn và chính phủ.

tags:
FRM, Tính toán lượng tử, thông số lượng tử, Shubham Munde

• Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Trao quyền cho chính mình. Truy cập Tại đây.
• PlatoAiStream. Thông minh Web3. Kiến thức khuếch đại. Truy cập Tại đây.
• Trung tâmESG. Than đá, công nghệ sạch, Năng lượng, Môi trường Hệ mặt trời, Quản lý chất thải. Truy cập Tại đây.
• PlatoSức khỏe. Tình báo thử nghiệm lâm sàng và công nghệ sinh học. Truy cập Tại đây.
• nguồn: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/quantum-particulars-guest-column-the-rise-of-quantum-computing-and-its-prospects/