Dù xịn sò đến mấy, máy tính lượng tử vẫn có giới hạn mà nó không thể vượt qua - và đây có thể chính là ranh giới của cả vật lý luôn đó các bạn ơi!
Máy tính lượng tử từ lâu đã được mệnh danh là "siêu nhân" của kỷ nguyên thông tin rồi. Nhờ sức mạnh của các qubit vướng víu trong trạng thái chồng chập (nghe fancy phết ), những cỗ máy công nghệ đỉnh cao này có thể xử lý nhiều phép tính cùng lúc, boost tốc độ tính toán lên gấp bội so với các siêu máy tính thường.
Mới vài tuần trước thôi, Google vừa flex máy tính lượng tử của họ chạy thuật toán nhanh hơn máy thường tới 13.000 lần luôn! Một bước tiến cực khủng khiến nhiều người nghĩ không có gì là không thể với sức mạnh tính toán này nữa.
Nhưng mà plot twist đây rồi! Giống như Siêu nhân có điểm yếu với kryptonite vậy, máy tính lượng tử cũng có giới hạn riêng của nó. Thường thì những điểm yếu này liên quan đến khía cạnh kỹ thuật.
Máy tính lượng tử cực kỳ dễ bị mất tính kết dính lượng tử và cần cơ chế sửa lỗi siêu mạnh mới xài được. Đây chính là lý do tại sao máy tính lượng tử hiện giờ chỉ đạt được khoảng 1.000 qubit, trong khi người ta ước tính cần tận 20 triệu qubit mới phá được hệ thống mã hóa thông thường (chênh lệch vãi đúng không ).
Nhưng một nghiên cứu mới vừa được đăng trên máy chủ preprint arXiv đã đi xa hơn nữa, khám phá giới hạn tính toán của những cỗ máy này và có thể đang chạm tới chính giới hạn của quan sát vật lý luôn. Nói dễ hiểu là có những vấn đề mà ngay cả máy tính lượng tử cũng bó tay, và rất có thể những câu hỏi này về cơ bản là... không thể giải được!
Tuy không phải tất cả bài toán xác định pha lượng tử đều bất khả thi, nhưng theo tạp chí New Scientist thì một số câu hỏi sẽ yêu cầu máy tính lượng tử hoạt động trong khoảng thời gian dài một cách điên rồ - có thể lên tới hàng tỷ nghìn tỷ năm luôn (nghe xong muốn ngất ).
Nhà nghiên cứu Schuster chia sẻ với New Scientist rằng đây giống như một kịch bản ác mộng vậy, sẽ tệ lắm nếu nó xảy ra thật. Ông cho rằng có lẽ nó sẽ không xảy ra đâu, nhưng các nhà khoa học cần hiểu rõ hơn về vấn đề này.
Công trình nghiên cứu này là phần tiếp theo của nghiên cứu trước đó của Schuster, được công bố đầu năm nay trên tạp chí Science, tập trung vào việc cải thiện tính ngẫu nhiên trong máy tính lượng tử. Việc mô phỏng tính ngẫu nhiên giúp các nhà khoa học hiểu các hiện tượng trong đời thực và thiết kế thuật toán. Nhóm nghiên cứu đã tạo ra tính ngẫu nhiên với ít phép toán hơn so với trước, điều này có thể cho thấy việc làm máy tính lượng tử chuyên về mã hóa dễ hơn nhiều so với dự kiến (good news cuối cùng ).
Tuy nhiên, trong quá trình nghiên cứu, Schuster và team đã đi sâu vào một câu hỏi căn bản hơn: Giới hạn tính toán thực sự của những cỗ máy này là gì? Kết quả cho thấy một số tính chất vật lý cơ bản như thời gian tiến hóa, các pha của vật chất và cấu trúc nhân quả có lẽ rất khó nghiên cứu qua các thí nghiệm lượng tử thông thường. Các tác giả nhấn mạnh trong tuyên bố báo chí lúc đó rằng điều này đặt ra những câu hỏi sâu sắc về bản chất của việc quan sát vật lý.
Nguồn: genk.vn