MIT trình diễn giao tiếp chip lượng tử mà không cần tiếp xúc vật lý
MIT phát triển giao tiếp chip lượng tử không cần tiếp xúc vật lý, cải thiện hiệu suất máy tính lượng tử.
Ngày nay, MIT đã gây ấn tượng mạnh với một tiến bộ vượt bậc trong việc tạo ra một thiết bị giao tiếp mà không yêu cầu tiếp xúc vật lý giữa các chip lượng tử. Sử dụng sóng vi ba để truyền tải dữ liệu, công nghệ này không cần tới các kết nối 'điểm tới điểm' phức tạp mà các hệ thống máy tính lượng tử hiện tại đang sử dụng. Aziza Almanakly, nhà nghiên cứu đứng đầu dự án, nhấn mạnh rằng thiết bị của họ cho phép máy siêu dẫn trò chuyện trực tiếp, khả năng này có thể mở rộng để tạo ra một mạng lưới lượng tử rộng lớn hơn, có thể sánh ngang với viễn tưởng trong quá khứ về tính toán hủy diệt.
Cơ chế hoạt động của hệ thống mới này bao gồm dây dẫn siêu dẫn hoạt động như một xa lộ lượng tử, trên đó các photon có thể du hành giữa các bộ xử lý. Để tận dụng lợi thế của phương pháp này, các nhà nghiên cứu đã tạo ra các mô-đun với bốn qubit, cho phép chuyển đổi photon thành dữ liệu lượng tử hữu ích. Nhờ đó, hiện tượng rối lượng tử tự động tạo ra môi trường cho các thuật toán mà máy tính thông thường không thể xử lý được.
Một trong những thách thức lớn mà nhóm nghiên cứu đã vượt qua là sự biến dạng của photon trong quá trình di chuyển, đây là vấn đề mà Alamankly và đồng nghiệp đã giải quyết bằng cách huấn luyện một thuật toán cho phép chỉnh sửa hình dạng photon để đạt hiệu quả hấp thụ tối đa. Kết quả cho thấy tỷ lệ thành công trong việc tạo ra rối lượng tử đạt mức 60%, gần ngang bằng với phương pháp của Đại học Oxford sử dụng bẫy ion với tỷ lệ 70%.
Các tổ chức tài trợ cho nghiên cứu này bao gồm Văn phòng Nghiên cứu Quân đội Mỹ, AWS Center for Quantum Computing và Văn phòng Nghiên cứu Khoa học Không quân Mỹ, thể hiện sự quan tâm và đầu tư mạnh mẽ vào công nghệ lượng tử từ phía các đơn vị quân sự và tư nhân. Mô hình kết nối 'tất cả tới tất cả' mà MIT phát triển hứa hẹn sẽ mở ra kỷ nguyên mới cho việc mở rộng mạng lượng tử trên quy mô toàn cầu.
Trong tương lai, công nghệ này không chỉ giúp gia tăng tốc độ mà còn cải thiện tỷ lệ hấp thụ photon. Những cải tiến sắp tới như tích hợp 3D hoặc giao thức nhanh hơn sẽ được nghiên cứu để tối ưu hóa nền tảng lượng tử này, đưa nó tiến gần hơn tới thương mại hóa và ứng dụng thực tế.
Nguồn: Science, TechSpot, Nature Physics