Der schwere Weg vom Quanten-Prinzip zum Computer
Con đường gian nan từ nguyên lý lượng tử đến máy tính
This reading was translated and simplified for German learners. The original content belongs to Tia Sang - Nen Tang Kien Tao.
Select a word or phrase to look it up, translate it, highlight it, or add a note.
Reading progress
Paragraph 1/26
Read the German first. Reveal the translation below any paragraph when needed.
Vietnamese translation
Việc chế tạo một máy tính lượng tử đúng nghĩa vẫn còn vô cùng khó. Thách thức nằm ở nhiều khâu: tạo ra qubit và giữ cho nó ổn định, sửa lỗi, rồi chuyển bài toán thực tế sang ngôn ngữ lượng tử.
Vietnamese translation
Công nghệ lượng tử và cuộc đua toàn cầu
Vietnamese translation
Công nghệ lượng tử đang là lĩnh vực chiến lược với nhiều quốc gia. Cuộc đua trên phạm vi toàn cầu đã hình thành. Trung Quốc, Anh, Nhật Bản, Canada, Australia, Đức, Pháp, Nga, Israel, Singapore và nhiều nước khác đều triển khai những chương trình quy mô lớn và dài hạn.
Vietnamese translation
Hệ sinh thái lượng tử hiện có hàng nghìn doanh nghiệp. Trong đó, vài chục công ty trực tiếp chế tạo máy tính. Một số nguyên mẫu máy tính lượng tử đầu tiên cũng đã ra mắt.
Vietnamese translation
Tháng 6 năm nay, Mỹ khởi động sáng kiến mới mang tên "Quantum Genesis Initiative". Mỹ muốn huy động mọi nguồn lực. Mục tiêu là đến năm 2028 tạo ra một máy tính lượng tử có khả năng chịu lỗi và thực sự hữu ích cho khoa học. Trung Quốc muốn xây dựng chuẩn riêng cho mật mã hậu lượng tử (PQC). Chuẩn này sẽ độc lập, không dựa trên NIST của Mỹ hay ETSI của châu Âu.
Vietnamese translation
Nhiều người mơ về một "cuộc cách mạng lượng tử" có tầm ảnh hưởng sánh ngang công nghệ bán dẫn và trí tuệ nhân tạo. Viễn cảnh này rất hấp dẫn. Nhưng đi kèm với nó là không ít thổi phồng và hiểu lầm về một lĩnh vực còn rất mới.
Vietnamese translation
Cuộc đua lượng tử toàn cầu vẫn đầy bất định. Vì vậy cần nhìn nhận rủi ro một cách khách quan và tỉnh táo. Phải tách bạch khoa học thực chất với những lời phóng đại. Chỉ như vậy nhà nước và doanh nghiệp mới tránh phân bổ sai tiền bạc và nguồn lực. Bài viết này hướng tới góc nhìn đó.
Vietnamese translation

Vietnamese translation
Ảnh: Mô phỏng máy tính lượng tử trong phòng máy chủ. Ảnh: Phonlamai Photo / Shutterstock
Vietnamese translation
Thế giới lượng tử kỳ lạ nhưng không hề mới
Vietnamese translation
Năm 2025 là một mốc đặc biệt: cơ học lượng tử tròn 100 tuổi. Cơ học lượng tử là một nhánh của vật lý. Nó nghiên cứu vật chất ở cấp độ nguyên tử.
Vietnamese translation
Ở thế giới này, mọi thứ đều vô cùng nhỏ bé. Kích thước và khoảng cách chỉ tính bằng vài nanomet. Một nanomet bằng một phần tỷ mét. Tại đó, nguyên tử và electron vận hành hoàn toàn khác với kinh nghiệm thường ngày. Chúng đi ngược trực giác của chúng ta. Chính vì vậy mới xuất hiện những hiệu ứng và ứng dụng mới. Hạt vừa là sóng vừa là hạt. Hạt có thể đồng thời ở nhiều trạng thái. Các hạt có thể "vướng víu" với nhau. Những điều này chỉ có trong thế giới kỳ lạ đó. Và không thể biết mọi thông tin về chúng.
Vietnamese translation
Cơ học lượng tử có một hệ thống toán học đẹp và chặt chẽ. Nhiều thế hệ sinh viên đã được học nó tại các trường đại học trên khắp thế giới.
Vietnamese translation
Chính những tính chất kỳ lạ này đã tạo nên cuộc cách mạng lượng tử lần thứ nhất. Cuộc cách mạng bắt đầu từ thập niên 1940. Nó mang lại vật liệu bán dẫn, transistor, mạch tích hợp, thông tin vệ tinh và GPS, laser, pin mặt trời, kỹ thuật chụp cộng hưởng từ MRT và rất nhiều công nghệ khác. Những công nghệ này định hình cuộc sống hiện đại của chúng ta.
Vietnamese translation
Ngày nay chúng ta đang bước vào cuộc cách mạng lượng tử lần thứ hai. Ở giai đoạn này, ba hiệu ứng được khai thác mạnh mẽ: chồng chập lượng tử, giao thoa lượng tử và vướng víu lượng tử. Mục tiêu là tạo ra những bước tiến lớn trong điện toán lượng tử, truyền thông lượng tử, cảm biến và mật mã lượng tử.
Vietnamese translation

Vietnamese translation
Hình 1: Sơ đồ đơn giản về hệ sinh thái điện toán lượng tử. Nói ngắn gọn: vật liệu lượng tử là vật liệu và thiết bị mang đặc tính lượng tử điển hình, dùng để chế tạo máy tính lượng tử. Thuật toán lượng tử và tính toán lượng tử là việc dùng vật lý lượng tử để xử lý thông tin. Ứng dụng có thể kể đến thiết kế vật liệu, thiết kế thuốc và mật mã lượng tử.
Vietnamese translation
Tiêu điểm: Điện toán lượng tử
Vietnamese translation
Bài viết này tập trung vào điện toán lượng tử. Đây là một hệ sinh thái khoa học rộng lớn, đa dạng và đang phát triển rất nhanh. Theo cách chia đơn giản trong Hình 1, hệ thống gồm ba phần: vật liệu lượng tử, máy tính lượng tử và thuật toán lượng tử cùng các phương pháp tính toán lượng tử.
Vietnamese translation
Trong hệ sinh thái này, việc chế tạo một máy tính lượng tử là thách thức cực lớn. Máy phải đủ mạnh để giải các bài toán thực tế và phải có khả năng chịu lỗi. Đó là thử thách cho kỹ sư, nhà vật lý, chuyên gia vật liệu, nhà khoa học máy tính, cả giới quản lý và hoạch định chính sách.
Vietnamese translation
Chúng ta vẫn còn cách khá xa mục tiêu này. Vì vậy năm 2028 có thể là một cột mốc rất đáng chú ý, như đã nêu ở đầu bài. Các nguyên mẫu được công bố đến nay vẫn còn rất sơ khai. Chúng chưa thể giải những bài toán thực tế mà máy tính thường đã làm được. Vì sao lại như vậy?
Vietnamese translation
Sức mạnh của máy tính lượng tử đến từ đâu?
Vietnamese translation
Máy tính thường vận hành với bit. Mỗi bit nhận giá trị 0 hoặc 1. Máy tính lượng tử vận hành với qubit. Nhờ nguyên lý chồng chập, một qubit có thể là bất kỳ tổ hợp tuyến tính nào của 0 và 1 (Hình 2a).
Vietnamese translation
Khi liên kết nhiều qubit với nhau, không gian trạng thái phình to rất nhanh. Trong đó có cả những trạng thái phức tạp hình thành khi các qubit vướng víu với nhau. Thuật toán lượng tử vận hành trong không gian này. Chúng xử lý thông tin theo cách hoàn toàn khác máy tính thường.
Vietnamese translation
Vietnamese translation
Hình 2(a) Quả cầu Bloch, cách đơn giản để biểu diễn các trạng thái có thể của một qubit. Hai cực của quả cầu là hai trạng thái cơ sở 0 và 1; các điểm khác trên quả cầu là những trạng thái còn lại.
