Microsoft vừa công bố thế hệ chip lượng tử tiếp theo mang tên Majorana 2, đánh dấu bước tiến quan trọng sau những tranh luận trái chiều về phiên bản tiền nhiệm. Năm ngoái, khi Microsoft tuyên bố đạt được đột phá với Majorana 1, giới vật lý học đã bày tỏ sự hoài nghi về tính xác thực của các kết quả nghiên cứu. Tuy nhiên, sự xuất hiện của Majorana 2 với cấu trúc chip lượng tử tô-pô (topological quantum chip) đã mang lại những thông số kỹ thuật đầy hứa hẹn. Điểm nhấn lớn nhất nằm ở độ tin cậy của các qubit – đơn vị thông tin cơ bản trong máy tính lượng tử – hiện đã tăng gấp 1.000 lần so với trước đây. Thành tựu này đạt được nhờ sự kết hợp giữa cấu trúc vật liệu mới và sự hỗ trợ từ AI tác nhân (agentic AI) trong chương trình Microsoft Discovery. Thay vì sử dụng nhôm làm chất siêu dẫn như ở phiên bản đầu, đội ngũ kỹ thuật đã chuyển sang dùng chì, đồng thời cải tiến vùng bán dẫn chủ động bằng hỗn hợp indium arsenide và indium arsenide antimonide. Những thay đổi này không chỉ giúp duy trì trạng thái tô-pô ổn định hơn mà còn trực tiếp kéo dài thời gian tồn tại của qubit, tạo tiền đề vững chắc cho việc đưa máy tính lượng tử vào giải quyết các bài toán thực tế phức tạp.
Cải tiến vật liệu và sự gia tăng đột biến về độ ổn định của qubit
Theo Chetan Nayak, phó chủ tịch mảng phần cứng lượng tử tại Microsoft, việc thay đổi nguyên liệu cấu thành là yếu tố then chốt giúp Majorana 2 vượt xa người tiền nhiệm. Nếu như trên Majorana 1, thời gian sống của qubit chỉ dao động từ 1 đến 12 mili giây, thì ở phiên bản mới, con số này đã vượt mốc 20 giây, thậm chí có những qubit duy trì trạng thái ổn định hơn một phút. Sự cải thiện hiệu suất gấp hơn 1.000 lần này giúp giảm thiểu sai số trong quá trình tính toán, một trong những rào cản lớn nhất khiến máy tính lượng tử chưa thể ứng dụng rộng rãi.
Việc chuyển đổi từ nhôm sang chì và tối ưu hóa lớp bán dẫn đã giúp tạo ra một pha tô-pô ổn định hơn, bảo vệ thông tin lượng tử khỏi những nhiễu loạn từ môi trường bên ngoài. Microsoft tin rằng tiến bộ này đủ sức thuyết phục giới chuyên môn về khả năng hiện thực hóa các hệ thống máy tính lượng tử có thể mở rộng. Thay vì phải chờ đợi hàng thập kỷ, lộ trình đưa công nghệ này vào phục vụ nghiên cứu dược phẩm, vật liệu mới hay mật mã học đang được rút ngắn đáng kể nhờ những bước nhảy vọt về độ bền vững của qubit.
Sự ra đời của chip Majorana 2 không chỉ là lời giải cho những hoài nghi trước đó mà còn khẳng định vị thế của Microsoft trong cuộc đua điện toán lượng tử. Việc kéo dài thời gian duy trì trạng thái của qubit từ mili giây lên hàng chục giây là một cột mốc kỹ thuật cho thấy chúng ta đang tiến rất gần đến ngưỡng máy tính lượng tử thực tiễn. Đối với các doanh nghiệp và nhà nghiên cứu, đây là thời điểm thích hợp để bắt đầu theo dõi sát sao các tiến trình thử nghiệm và chuẩn bị sẵn sàng các nền tảng thuật toán, nhằm tận dụng sức mạnh xử lý vượt trội khi công nghệ này chính thức được triển khai trên quy mô lớn.
Liên hệ qua Zalo
