Chip quang tử mới hứa hẹn tiềm năng trong y học và khoa học chế tạo vật liệu

Khả năng mô phỏng lượng tử đang trở thành hiện thực nhờ một nghiên cứu mang tính đột phá của các nhà khoa học tại Đại học Washington (Mỹ).

Hiện nay, các nhà khoa học đang trên đà nghiên cứu, chế tạo một máy tính lượng tử có khả năng giải quyết các vấn đề mà ngay cả những siêu máy tính hiện đại nhất cũng không thể đảm nhiệm được. Công nghệ lượng tử có thể thay đổi hoàn toàn các lĩnh vực an ninh mạng, nghiên cứu dược phẩm và khoa học chế tạo vật liệu mới.

Một hướng đi quan trọng trong lĩnh vực này là chế tạo "máy mô phỏng lượng tử" - một thiết bị có thể mô phỏng các tương tác phức tạp ở dạng phân tử, giúp ích cho các nhà khoa học trong nghiên cứu y học. Trong một thời gian dài, việc chế tạo một thiết bị như vậy là điều bất khả thi do trở ngại kỹ thuật rất lớn.

Gần đây, một nhóm các nhà khoa học từ Đại học Washington, do nhà nghiên cứu Arka Majumdar dẫn đầu, đã giới thiệu một loại chip quang tử silicon mới, có thể trở thành cơ sở vô cùng quan trọng để tạo ra “máy mô phỏng lượng tử” thực tế.

Arka Majumdar cho biết: “Chúng tôi đã chứng minh rằng quang tử sẽ là công cụ dẫn đầu trong hoạt động mô phỏng lượng tử. Chip quang tử đã trở thành hiện thực”. Ưu điểm chính của chip quang tử là khả năng mở rộng và lập trình, cũng như giảm chi phí sản xuất. Hạt nhân của con chip mới là một “mảng cộng hưởng ghép cặp quang tử”, cho phép kiểm soát hiệu quả các photon.

Nhóm nghiên cứu đã thực hiện một số cải tiến kỹ thuật, bao gồm tạo ra một thuật toán để mô tả chi tiết đặc tính của con chip và một loại cấu ​​trúc mới để lập trình nó. Những đổi mới trên chip quang tử này thể hiện một bước đột phá thực sự.

Trong tương lai, nhóm nghiên cứu có kế hoạch tinh chỉnh chip của mình, tối ưu hóa nó cho các cơ sở sản xuất tiêu chuẩn. Arka Majumdar bày tỏ sự tin tưởng vào triển vọng của dự án: "Nghiên cứu chứng minh khả năng thực sự của việc ứng dụng công nghệ quang tử để tạo ra các “mô phỏng lượng tử”. Đây là động lực tốt để cộng đồng khoa học đi theo hướng này".

Cộng đồng khoa học cũng đang rất mong chờ sự thành công tiếp theo của nhóm nghiên cứu trong việc triển khai công nghệ mới, hứa hẹn cách mạng hóa thế giới công nghệ lượng tử.