Đột phá trong xây dựng máy tính lượng tử

Tháng 12 này, Tập đoàn Google đã ra mắt một con chip máy tính lượng tử mới tên gọi “Willow”, có khả năng chỉ trong 5 phút thực hiện công việc mà các siêu máy tính hàng đầu hiện nay phải mất 10 triệu tỷ tỷ năm để tính toán. Theo chia sẻ của “gã khổng lồ” tìm kiếm, vi xử lý này là bước đột phá trong việc đưa máy tính lượng tử đến gần hơn với thực tế.
Hệ thống siêu máy tính của IBM. Ảnh: CNN
Hệ thống siêu máy tính của IBM. Ảnh: CNN

Tốc độ không tưởng

Theo bà Hartmut Neven, người sáng lập bộ phận Quantum AI của Google, Willow có kích thước nhỏ như viên kẹo, sở hữu 105 qubit (bit lượng tử), là những khối xử lý cốt lõi của máy tính lượng tử. Với việc được trang bị nhiều qubit hơn, Willow giúp giảm lỗi tính toán theo cấp số nhân.”Willow chinh phục được thử thách lớn nhất trong việc sửa lỗi lượng tử, điều mà toàn lĩnh vực theo đuổi suốt gần 30 năm qua”, bà Neven cho biết.

Cụ thể, trong khi máy tính truyền thống dựa vào các bit nhị phân - bật hoặc tắt, ký hiệu là 1 và 0, để xử lý thông tin, máy tính lượng tử sử dụng bit lượng tử, hay qubit, có khả năng xử lý riêng lẻ 0, 1 hoặc chồng chập (cả 0 và 1 cùng lúc). Khi qubit được xếp chồng, chúng tương tác ngay lập tức, cho phép hệ thống xử lý nhiều phép tính song song. Điều này cho phép máy tính lượng tử thực hiện tốt các nhiệm vụ chuyên biệt, chẳng hạn như các bài toán tối ưu hóa, mô phỏng phân tử và thử nghiệm mật mã. Do đó, máy tính lượng tử nhanh và mạnh hơn nhiều so máy tính thông thường sử dụng trong cuộc sống hằng ngày. Tuy nhiên, dù qubit có tốc độ cao song dễ gặp lỗi, do bị tác động bởi hạt hạ nguyên tử và sóng năng lượng từ vũ trụ. Việc Willow được trang bị nhiều qubit hơn giúp khả năng sửa những lỗi nhanh và chính xác hơn.

Không chỉ vậy, chip tùy biến Willow được cho là có thể thực hiện chỉ trong 5 phút công việc mà các siêu máy tính hàng đầu hiện nay phải mất 10 triệu tỷ tỷ năm để tính toán. Theo bà Neven, việc cho ra đời chip Willow nằm trong kế hoạch của bà và 300 kỹ sư khác, nhằm xây dựng một hệ thống máy tính lượng tử có khả năng giải quyết các vấn đề từng bị coi là bất khả thi như công nghệ năng lượng nhiệt hạch an toàn và ngăn chặn biến đổi khí hậu. Trên tài khoản mạng xã hội X, Tổng Giám đốc điều hành Google Sundar Pichai cũng khẳng định: “Chúng tôi xem Willow là bước tiến quan trọng trong hành trình xây dựng máy tính lượng tử cho các ứng dụng thực tế trong những lĩnh vực như khám phá thuốc, năng lượng nhiệt hạch, thiết kế pin”.

Ông Pichai bày tỏ sự tự hào khi các kỹ sư của Google có thể chế tạo được chip có hiệu suất đáng kinh ngạc. Trong bài kiểm tra lấy mẫu mạch ngẫu nhiên, Willow đã chứng minh tốc độ xử lý vượt trội so siêu máy tính. Sự kiện này đánh dấu một bước tiến đáng kể trong việc giúp các nhà khoa học tiến gần hơn đến việc tìm ra đáp án cho một số vấn đề của tương lai. Tuy nhiên, theo ông Michael Cuthbert, Giám đốc phòng thí nghiệm AI lượng tử của Google, các ứng dụng thương mại của chip này sẽ chưa thể xuất hiện trước năm 2030.

Chip lượng tử Willow có kích thước rất nhỏ. Ảnh: AFP

Chip lượng tử Willow có kích thước rất nhỏ. Ảnh: AFP

Tiềm năng ứng dụng thực tế

Dù vẫn còn những bước kiểm tra nữa, song ngay khi thông tin về tốc độ nhanh của Willow được công bố, theo CNBC, cổ phiếu của Google tăng gần 6% trong ngày 11/12, đạt 186,53 USD. Công chúng cũng dành nhiều lời khen cho Google trong việc ra mắt sản phẩm này.

Tỷ phú Elon Musk, nhà sáng lập tập đoàn công nghệ khai phá không gian Space X đã thể hiện sự kinh ngạc với Willow, để ngỏ khả năng triển khai cụm máy dùng chip này lên vũ trụ. Dưới bài đăng về chip lượng tử Willow của CEO Sundar Pichai, ông Musk đã phải thốt lên “Wow”. Ông Pichai sau đó gợi ý triển khai một cụm máy tính lượng tử lên không gian bằng tên lửa Starship của SpaceX trong tương lai. Đáp lại, tỷ phú Mỹ cho biết: “Điều đó có thể sẽ diễn ra”.

Các chuyên gia công nghệ cũng đánh giá đây là bước đột phá lớn, mở ra cơ hội to lớn cho điện toán lượng tử thời gian tới. Mặc dù các máy tính lượng tử hiện tại còn nhiều hạn chế, song nhờ việc tăng quy mô, Willow đã chứng minh khả năng giảm lỗi đáng kể, mang đến tiềm năng ứng dụng máy tính lượng tử vào thực tế. Máy tính lượng tử được dự đoán có thể thực hiện các phép tính lớn, từ đó thúc đẩy tạo ra các lò phản ứng nhiệt hạch và tăng tốc tác động của AI, đặc biệt trong y tế.

Bên cạnh những đánh giá tích cực, nhiều chuyên gia cũng bày tỏ lo ngại Willow có khả năng phá hủy hệ thống bảo mật, mã hóa của máy tính. Trước đó, năm 2022, Nhà trắng từng cảnh báo về một loại “máy tính lượng tử liên quan phân tích mật mã” (CRQC) có thể “đe dọa các hệ thống liên lạc quân sự và dân sự, làm suy yếu thiết bị giám sát và kiểm soát cơ sở hạ tầng quan trọng, vượt qua phương thức bảo mật cho hầu hết giao dịch tài chính qua internet”.

Theo Reuters, cộng đồng blockchain (chuỗi khối) mới đây cũng bày tỏ lo lắng trước sức mạnh của Willow có thể phá vỡ tính bảo mật của tiền điện tử. Nhiều người e ngại với khả năng kinh ngạc của chip lượng tử, các thuật toán mã hóa hiện đại sẽ bị phá vỡ. Đồng tiền số Bitcoin bị đe dọa, ví tiền điện tử của người dùng có thể bị “bẻ khóa” trong tích tắc.

Tuy nhiên, phản ứng trước những nghi ngại này, Google khẳng định chip mới chưa đủ sức phá hỏng được các hệ thống mã hóa và bảo mật. Giám đốc Quantum AI của Google, Charina, bà Chou khẳng định: “Willow không phải CRQC. Chip Willow không có khả năng phá vỡ mật mã học hiện đại”.

Cũng theo bà Chou, dù Willow có tốc độ xử lý rất nhanh, khi chỉ cần 5 phút để xử lý một tác vụ mà máy tính hàng đầu hiện nay mất 10 triệu tỷ tỷ năm mới có thể làm được. Tuy nhiên, Google mới chỉ tạo ra được 105 qubit vật lý, trong khi cần hàng triệu qubit để có thể phá vỡ phương thức mã hóa hiện nay. “Theo ước tính, phải ít nhất 10 năm nữa mới có thể phá vỡ RSA và cần khoảng 4 triệu qubit vật lý để thực hiện điều này”, bà Chou nhấn mạnh.

RSA là hệ mã hóa bất đối xứng, sử dụng hai khóa khác nhau để mã hóa và giải mã. Trong đó, khóa công khai được chia sẻ với tất cả các bên và dùng để mã hóa thông tin, trong khi khóa bí mật được giữ kín và chỉ người sở hữu mới có thể giải mã thông tin. Bằng cách sử dụng khóa công khai, ai cũng có thể gửi thông tin một cách an toàn, nhưng người giữ khóa bí mật mới đọc được thông điệp. Điều này mang lại mức độ bảo mật cao.

Trong khi đó, theo các chuyên gia lượng tử, để phá vỡ chuỗi mã hóa của tiền điện tử, một chip lượng tử cần được trang bị ít nhất 1.500 - 3.000 qubit logic. Con số này vượt xa năng lực của Willow. Do đó, chip lượng tử hiện tại chưa đủ khả năng để thách thức các biện pháp phòng thủ mạnh mẽ của Bitcoin cũng như tiền điện tử khác nói chung.

Có thể bạn quan tâm

Tàu vũ trụ được phóng trong sứ mệnh Artemis II. Ảnh: REUTERS

Bước mở đầu cho cuộc đua không gian mới

Sau hơn nửa thế kỷ kể từ chuyến bay cuối cùng của Chương trình Apollo (1972), nhân loại một lần nữa chứng kiến khoảnh khắc lịch sử khi Mỹ đưa con người trở lại vùng lân cận Mặt trăng.

Tòa án Hà Lan cấm Grok tạo hình ảnh nhạy cảm không có sự đồng ý. Ảnh: GETTY

EU siết chặt quản lý công nghệ AI

Nghị viện châu Âu (EP) đang siết chặt quản lý các ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) có khả năng tạo ra hình ảnh nhạy cảm mà không có sự đồng ý của cá nhân. Động thái cho thấy EP đẩy mạnh kiểm soát AI có tính rủi ro cao, trong bối cảnh công nghệ này ngày càng gây nhiều lo ngại về quyền riêng tư và an toàn trực tuyến.

Học sinh tại Ghana sử dụng máy đọc sách điện tử. Ảnh: NEWS GHANA

Chiến dịch “đọc sách kỹ thuật số” ở châu Phi

Trong bối cảnh châu Phi đang đối mặt những thách thức lớn về giáo dục và tiếp cận tri thức, các chiến dịch đọc sách kỹ thuật số nổi lên như một giải pháp sáng tạo, tận dụng công nghệ để vượt qua rào cản địa lý và kinh tế.

Công nghệ tưới tiêu nhỏ giọt trên sa mạc của Israel. Ảnh: AP

Kỹ thuật phục hồi sa mạc của Israel

Israel là một trong những quốc gia thành công nhất thế giới trong việc phục hồi đất khô hạn và khắc phục tình trạng sa mạc hóa, đặc biệt tại sa mạc Negev Desert - nơi chiếm hơn 60% diện tích lãnh thổ.

Lực lượng an ninh Iran tuần tra cạnh một tàu hàng ở Eo biển Hormuz. Ảnh: GETTYIMAGES

Vai trò quan trọng của Eo biển Hormuz

Là “cánh cổng” trên biển duy nhất nối vịnh Ba Tư với đại dương, nơi hơn 20% sản lượng dầu mỏ thế giới đi qua mỗi ngày, Eo biển Hormuz sở hữu vị trí địa lý đặc biệt quan trọng. Đây là nơi trung chuyển năng lượng trung tâm của thế giới, những cũng là điểm nghẽn với nguồn cung nhiên liệu cho thế giới khi xung đột xảy ra.

OPEC hiện là thực thể quyền lực nhất thế giới về dầu mỏ. Ảnh: GETTYIMAGES

Thực thể quyền lực trên thị trường dầu mỏ

Ra đời năm 1960, Tổ chức các nước xuất khẩu dầu mỏ (OPEC), hiện nay gồm các đối tác (OPEC+), là thực thể quyền lực số một trên bản đồ dầu mỏ nói riêng và năng lượng thế giới nói chung. Tuy nhiên, nhiều quốc gia đang ngày càng “quay lưng” với loại nhiên liệu hóa thạch này nhằm hướng tới phát triển kinh tế xanh và bền vững.

Các quốc gia Trung Đông nỗ lực biến nước biển thành nước ngọt. Ảnh: AP

Bài toán nguồn nước ở Trung Đông

Trong nhiều thế kỷ qua, Trung Đông luôn thiếu nước ngọt. Sự ra đời của hệ thống nhà máy khử mặn ở Saudi Arabia, Các Tiểu vương quốc Arab Thống nhất (UAE), Oman… đã phần nào xử lý điều đó. Cùng với dầu mỏ, nước ngọt là “chìa khóa sự sống” ở khu vực này.

Lăng Lenin tại Thủ đô Moscow.

Quần thể kiến trúc độc đáo trên Quảng trường Đỏ

Tồn tại ở Thủ đô Moscow của nước Nga gần một thế kỷ, lăng Lenin là một phần không thể thiếu của quần thể Quảng trường Đỏ, một trong những công trình kiến trúc đẹp và còn là biểu tượng của một thời đại Xô-viết.

Drone thực hiện nhiệm vụ giao thức ăn tại Trung Quốc. Ảnh: AP

Xu hướng phát triển “kinh tế tầm thấp”

Nền kinh tế tầm thấp đang trở thành xu hướng mới trên thế giới. Từ những lợi ích thực tế, mỗi quốc gia đều đưa ra những chính sách riêng biệt để phát triển nền kinh tế này.

Hoàng đế Shah Alam chuyển giao quyền thu thuế cho đại diện Công ty Đông Ấn Anh. Ảnh: BENJAMIN WEST

Đế chế thương mại khổng lồ

Từ một tổ chức buôn bán, Công ty Đông Ấn Anh đã hình thành một đế chế, tập đoàn thương mại lớn nhất lịch sử, có quân đội, lãnh thổ hùng mạnh riêng. Ở đỉnh cao, tổ chức này chiếm 50% thương mại toàn cầu.

Có hàng chục nghìn mảnh vỡ đang trôi nổi trên quỹ đạo Trái đất. Ảnh: GETTYIMAGES

Hiểm họa từ rác vũ trụ

Hàng chục nghìn mảnh rác vũ trụ, chủ yếu là các mảnh vỡ nhân tạo bao gồm vệ tinh ngừng hoạt động, tầng tên lửa và mảnh vụn do va chạm giữa các vệ tinh, đang quay quanh Trái đất. Các mảnh vỡ đe dọa an toàn không gian và nguy cơ gây ra chuỗi va chạm liên tiếp, khiến việc quản lý rác vũ trụ trở thành thách thức cấp bách.

Chương trình nghị sự mới cũng đưa ra các biện pháp bảo vệ người dân tại không gian công cộng. Ảnh: GETTY

Chương trình chống khủng bố của EU

Trước các mối đe dọa khủng bố ngày càng tinh vi trong kỷ nguyên số, Ủy ban châu Âu (EC) đã ra mắt chương trình nghị sự ProtectEU nhằm tăng cường năng lực dự báo, phòng ngừa và ứng phó với chủ nghĩa cực đoan trên toàn châu Âu.

Trụ sở của Google tại Mỹ. Ảnh: AP

Trái phiếu kỳ hạn đặc biệt của Google

Tập đoàn Alphabet - công ty mẹ của Google - đang phát hành trái phiếu có kỳ hạn lên tới 100 năm, bước đi cho thấy quy mô đầu tư khổng lồ mà công ty công nghệ này dành cho hạ tầng trí tuệ nhân tạo (AI). Alphabet dự kiến huy động khoảng 20 tỷ USD, trong đó một phần đáng kể đến từ các trái phiếu đáo hạn vào tháng 2/2126.

Động đất đã gây ra tình trạng sạt lở tại Guerrero. Ảnh: AFP

Vùng đứt gãy Guerrero và rủi ro địa chấn

Bắc Mỹ là một trong những khu vực hoạt động địa chấn mạnh mẽ nhất thế giới, trong đó vùng đứt gãy Guerrero ở Mexico nổi lên như một “khoảng trống địa chấn” đầy lo ngại.

BYD đã thống trị ngành công nghiệp xe điện Trung Quốc kể từ năm 2015. Ảnh: IZVESTIA

Cuộc “cách mạng xanh” tại Trung Quốc

Trong bối cảnh biến đổi khí hậu toàn cầu, cuộc cách mạng xanh đang định hình lại ngành công nghiệp ô-tô với trọng tâm là xe điện (EV). Trung Quốc, từ một quốc gia nhập khẩu công nghệ, vươn lên trở thành trung tâm của sự chuyển dịch này.

Công nhân Tập đoàn PDVSA khai thác dầu tại Vành đai Orinoco. Ảnh: ELESTIMULO

Mỏ dầu lớn nhất thế giới của Venezuela

Venezuela, quốc gia Nam Mỹ nằm ven bờ biển Caribe, từ lâu được biết đến như một “siêu cường dầu mỏ” nhờ sở hữu trữ lượng dầu thô lớn nhất thế giới. Theo các báo cáo từ Cơ quan Thông tin Năng lượng Mỹ (EIA), Venezuela hiện nắm giữ khoảng 303 tỷ thùng dầu thô đã được chứng minh, chiếm 17% tổng trữ lượng toàn cầu.

Cuộc họp của FED tại Washington D.C tháng 12/2025. Ảnh: BLOOMBERG

Nhiệm vụ kép của FED

Cục Dự trữ Liên bang (FED) là ngân hàng trung ương của Mỹ - tổ chức tài chính được trao quyền kiểm soát đặc biệt đối với việc sản xuất và phân phối tiền tệ, tín dụng quốc gia. FED đóng vai trò quyết định trong việc điều tiết nền kinh tế lớn nhất thế giới, từ đó tạo ra những tác động dây chuyền đến tài chính toàn cầu.

Những hải nữ nổi tiếng đảo Jeju hầu hết đã bước qua tuổi trung niên. Ảnh: CNN

Di sản của biển sâu

Trên đảo Jeju (Hàn Quốc), những “haenyeo” - nữ thợ lặn tự do - đã bám biển suốt hơn một thiên niên kỷ để mưu sinh, bảo vệ nguồn lợi đại dương và duy trì một cấu trúc xã hội đặc biệt, nơi nữ giới là trụ cột.

Tuyết biến các con phố thành những khối tuyết dày đặc ở Nga. Ảnh: RIA NOVOSTI

Mùa đông khắc nghiệt tại nước Nga

Trong bối cảnh biến đổi khí hậu ngày càng khó lường, mùa đông 2025-2026 tại Nga chứng kiến những hiện tượng thời tiết cực đoan, từ bão tuyết kỷ lục ở vùng Viễn Đông đến những đợt lạnh giá kéo dài ở Siberia và Thủ đô Moscow.

Sa mạc hóa đe dọa vùng Caatinga ở phía đông Brazil. Ảnh: IAN CHEIBUB

Vùng Caatinga đối mặt tình trạng sa mạc hóa

Thiên nhiên Brazil không chỉ có rừng mưa Amazon, quốc gia này còn sở hữu một vùng đất sinh học đặc biệt mang tên Caatinga. Tuy nhiên, khu vực này đang bị đe dọa nghiêm trọng bởi tình trạng sa mạc hóa.

Đấu trường La Mã ngày nay. Ảnh: GETTYIMAGES

Kỳ quan kỹ thuật của Đế chế La Mã

Được xây gần 2.000 năm trước, đấu trường Colosseum là niềm tự hào, biểu tượng của Đế chế La Mã. Đây là công trình hiếm hoi của giai đoạn đó còn tồn tại và tới nay vẫn đón khách du lịch sau nhiều biến động lịch sử.

Greenland nằm ở vị trí quan trọng ở Bắc Cực. Ảnh: REUTERS

Cạnh tranh chiến lược tại Greenland

Greenland, hòn đảo lớn nhất thế giới nằm giữa Đại Tây Dương và Bắc Băng Dương, từ lâu không chỉ là vùng đất băng giá mà còn là biểu tượng của những cuộc tranh giành địa - chính trị. Với vị trí chiến lược về quân sự và sở hữu nguồn tài nguyên phong phú, Greenland đang trở thành tâm điểm trong cuộc cạnh tranh giữa các cường quốc.

Lưới điện thông minh sử dụng IoT tại Ấn Độ. Ảnh: AP

Ứng dụng IoT trong tiết kiệm điện ở Ấn Độ

Với dân số hơn 1,4 tỷ người và tốc độ đô thị hóa chóng mặt, nhu cầu điện năng của Ấn Độ sẽ dự kiến tăng gấp đôi vào năm 2040, công nghệ Internet vạn vật (IoT) đang nổi lên như một giải pháp đột phá để tối ưu hóa tiêu thụ năng lượng và thúc đẩy chuyển đổi xanh.

Sông Hằng mang giá trị kinh tế lớn với người dân địa phương. Ảnh: TOPWAR

Sông Hằng trong dòng chảy văn hóa Ấn Độ

Ngày 26/2/2025, lễ hội Maha Kumbh Mela - sự kiện tôn giáo lớn nhất thế giới, đã khép lại tại Triveni Sangam (Hợp lưu ba dòng sông)-địa điểm linh thiêng tại Prayagraj (Ấn Độ), nơi sông Hằng (Ganga) hội tụ với sông Yamuna và Saraswati huyền thoại, với hơn 400 triệu người hành hương tham gia để gột rửa tội lỗi, tìm kiếm sự cứu rỗi.

Lễ mở ký Công ước của LHQ về chống tội phạm mạng. Ảnh: BNG

Siết gọng kìm chống tội phạm số

Năm 2025, hàng loạt vụ tấn công mạng bùng nổ, biến tội phạm số trở thành thách thức lớn đối với thế giới. Theo báo cáo của tổ chức nghiên cứu Cybersecurity Ventures, thiệt hại do tội phạm mạng gây ra lên tới 9,5 nghìn tỷ USD năm 2024.