Trung Quốc hoàn thành mô phỏng lượng tử bẫy ion lớn nhất thế giới

Đây là mô phỏng hoặc tính toán lượng tử lớn nhất được thực hiện từ trước đến nay, được kỳ vọng có thể mở đường cho sự ra đời của điện toán lượng tử quy mô lớn.

Một nhóm nhà khoa học Trung Quốc đã hoàn thành mô phỏng lượng tử bẫy ion lớn nhất thế giới, với độ phân giải qubit đơn chính xác, đánh dấu bước tiến đáng kể trong việc theo đuổi khả năng tính toán lượng tử quy mô lớn.

Kết quả mô phỏng lượng tử điển hình của mô hình Ising trường ngang tầm xa 300 ion. (Nguồn: Nature).

Bẫy ion - một thiết bị lưu giữ các ion trong một không gian giới hạn thông qua các trường điện từ, có tiềm năng giúp hiện thực hóa điện toán lượng tử quy mô lớn.

Tuy nhiên, thách thức chính trong phương pháp này là duy trì đồng thời việc bẫy ion ổn định và kiểm soát chính xác một số lượng lớn các ion.

Mô phỏng lượng tử liên quan đến khoảng 200 ion đã được báo cáo. Tuy nhiên, việc không thể phân biệt trạng thái của từng ion đã cản trở việc trích xuất dữ liệu quan trọng, tạo ra rào cản cho sự phát triển của các ứng dụng điện toán lượng tử linh hoạt và mở rộng hơn trong tương lai.

Các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Thanh Hoa đã sử dụng công nghệ bẫy ion nguyên khối đông lạnh và sơ đồ 2 chiều.

Kết quả lần đầu tiên đã bẫy ổn định 512 ion. Ngoài ra, nhóm nghiên cứu đã thực hiện thành công các phép đo trạng thái lượng tử với “độ phân giải 1 qubit” trên 300 ion.

Đây là mô phỏng hoặc tính toán lượng tử lớn nhất được thực hiện từ trước đến nay, được kỳ vọng có thể mở đường cho sự ra đời của điện toán lượng tử quy mô lớn.

Công trình nghiên cứu vừa được đăng tải trên tạp chí khoa học Nature.

• Phát triển thiết bị mô phỏng lượng tử mạnh nhất
• Giả lập các hiện tượng vật lý phức tạp trong vật lý lượng tử
• "Hiệu ứng cánh bướm" là sai, các nhà khoa học đã chứng minh được điều này ở cấp độ lượng tử