Máy tính lượng tử đầu tiên dùng chip silicon: “thời khắc bước ngoặt” của điện toán tương lai

Một công ty khởi nghiệp tại Anh, Quantum Motion, vừa công bố máy tính lượng tử full-stack đầu tiên trên thế giới sử dụng chip silicon CMOS quen thuộc – loại chip vốn đang chi phối ngành công nghệ điện tử. Hệ thống đã được lắp đặt tại Trung tâm Điện toán Lượng tử Quốc gia (NQCC) và được xem như “thời khắc silicon” của điện toán lượng tử.

Khác với các nền tảng dựa trên siêu dẫn hay quang tử, công nghệ của Quantum Motion dùng spin-qubit silicon – một kiến trúc có khả năng mở rộng dần như cách transistor phát triển trong vi xử lý truyền thống. Đáng chú ý, toàn bộ hệ thống, từ bộ xử lý, điều khiển đến tủ lạnh pha loãng, chỉ gói gọn trong ba giá đỡ chuẩn và tương thích với các phần mềm lượng tử phổ biến như Qiskit và Cirq. Đây được đánh giá là một bước tiến kỹ thuật đáng kể so với các cỗ máy lượng tử cồng kềnh hiện nay.

Tuy nhiên, công ty chưa công bố các thông số then chốt như số lượng qubit, độ tin cậy hay khả năng duy trì trạng thái mạch lạc. Các chuyên gia cho rằng, tính khả thi và sức mạnh thực tế của hệ thống sẽ chỉ được kiểm chứng sau khi NQCC tiến hành thử nghiệm trong những tháng tới.

Theo giáo sư John Morton (Đại học College London), đồng sáng lập Quantum Motion, việc ứng dụng chip silicon mở ra triển vọng xây dựng máy tính lượng tử thương mại với chi phí hợp lý hơn, tận dụng hạ tầng sản xuất chip sẵn có toàn cầu. Trong khi đó, chuyên gia công nghệ lượng tử độc lập tại Mỹ nhận định: “Nếu thành công, nền tảng silicon có thể trở thành con đường ngắn nhất để đưa máy tính lượng tử từ phòng thí nghiệm đến trung tâm dữ liệu thực tế.”

Các nhà phân tích cũng nhấn mạnh rằng cột mốc này phản ánh chiến lược dài hạn của Anh trong việc thúc đẩy thương mại hóa điện toán lượng tử, đồng thời mở ra cạnh tranh trực tiếp với Mỹ, Trung Quốc và châu Âu. Về tầm nhìn, việc thu nhỏ hệ thống xuống quy mô vài giá đỡ cho thấy tiềm năng phổ cập hóa máy tính lượng tử, thay vì chỉ giới hạn trong các phòng thí nghiệm đặc biệt.

Dù còn nhiều câu hỏi bỏ ngỏ, bước đi của Quantum Motion được xem là một tín hiệu quan trọng cho tương lai điện toán lượng tử, khi công nghệ silicon – vốn đã thay đổi thế giới máy tính cổ điển – có thể tiếp tục dẫn dắt cuộc cách mạng tính toán thế hệ mới.