Mỹ và Vương quốc Anh Đẩy Mạnh Chương Trình Điện Tử Lượng Tử Sau Đột Phá Của Trung Quốc
Các nhà khoa học và nhà lập pháp ở Mỹ, Vương quốc Anh và Liên minh Châu Âu đang tăng cường nỗ lực để thúc đẩy công nghệ máy tính lượng tử ở phương Tây sau khi các nhà khoa học Trung Quốc quan sát thấy các tinh thể thời gian ở nhiệt độ phòng, được cho là lần đầu tiên trên thế giới.
Một nhóm các nhà vật lý chủ yếu đến từ Đại học Thanh Hoa ở Trung Quốc, cùng với sự đóng góp từ các nhà khoa học ở Đan Mạch và Áo, đã công bố nghiên cứu được đánh giá ngang hàng vào ngày 2 tháng 7, chi tiết về việc tạo ra và quan sát các tinh thể thời gian ở nhiệt độ phòng.
Kể từ khi bài báo được công bố, các phòng thí nghiệm nghiên cứu lượng tử ở phương Tây đã công bố nhiều sáng kiến nhằm mở rộng nỗ lực hiện tại trong lĩnh vực máy tính lượng tử và tạo ra các quan hệ hợp tác nghiên cứu mới.
Tinh Thể Thời Gian Ở Nhiệt Độ Phòng
Tinh thể thời gian là một trạng thái vật chất độc đáo được nhà vật lý Frank Wilczek đề xuất lần đầu tiên vào năm 2012. Chúng hoạt động tương tự như các tinh thể khác, chẳng hạn như bông tuyết hoặc kim cương, được tạo ra khi các phân tử cụ thể hình thành các liên kết giống như lưới lặp lại qua không gian.
Tuy nhiên, trong các tinh thể thời gian, các phân tử liên kết theo thời gian. Thay vì khóa vào cấu trúc tinh thể lặp lại, các phân tử của tinh thể thời gian nhấp nháy qua lại giữa các cấu hình khác nhau như một GIF lặp lại.
Vào năm 2021, một nhóm các nhà khoa học quốc tế làm việc với phòng thí nghiệm máy tính lượng tử của Google đã mô phỏng các tinh thể thời gian bằng cách sử dụng một máy tính lượng tử. Đột phá này đã chứng minh tiềm năng của máy tính lượng tử trong việc khám phá các trạng thái vật chất kỳ lạ và đặt nền tảng cho sự hội tụ giữa công nghệ lượng tử và các tinh thể thời gian.
Giờ đây, vào tháng 7 năm 2024, nhóm nghiên cứu từ Thanh Hoa dường như đã tạo ra các tinh thể thời gian ở nhiệt độ phòng. Điều này, theo lý thuyết, cho phép công nghệ tinh thể thời gian được sử dụng trong các thiết bị không phải phòng thí nghiệm và có thể thúc đẩy sự phát triển của các máy tính lượng tử hữu ích.
Máy Tính Lượng Tử
Việc hiện thực hóa các tinh thể thời gian ở nhiệt độ phòng có thể giải quyết một trong những vấn đề lớn nhất trong lĩnh vực này: làm thế nào để tạo ra các qubit ổn định (tương đương với bit trong máy tính cổ điển) mà không yêu cầu một lượng lớn năng lượng và cơ sở hạ tầng để hình thành và duy trì.
Mặc dù có thể không trực tiếp liên quan đến công việc của nhóm Trung Quốc, các phòng thí nghiệm và chính phủ trên toàn thế giới — đặc biệt là ở Mỹ, Vương quốc Anh và châu Âu — đã bày tỏ sự quan tâm trở lại với máy tính lượng tử kể từ khi bài báo về các tinh thể thời gian ở nhiệt độ phòng được công bố.
Tại Mỹ, các sáng kiến mới đã diễn ra ở cấp quốc gia và tiểu bang, với tổ chức tư vấn quốc phòng liên bang DARPA và bang Illinois gần đây đã đồng ý cam kết 140 triệu đô la mỗi bên cho việc phát triển một trung tâm máy tính lượng tử mới tại Chicago.
Bên kia Đại Tây Dương, vào ngày 31 tháng 7, chính phủ Vương quốc Anh đã công bố kế hoạch đầu tư khoảng 127 triệu đô la vào việc phát triển năm trung tâm nghiên cứu máy tính lượng tử do Đại học Oxford dẫn đầu.
Vào cùng ngày, Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã công bố một quan hệ đối tác trị giá nhiều triệu đô la với Đại học Copenhagen để chia sẻ nghiên cứu và cùng phát triển các giải pháp máy tính lượng tử.
