Mô phỏng cơ sở lượng tử của PsiQuantum. Ảnh: Lamar Johnson Collaborative
Cơ sở lượng tử lớn nhất tại Mỹ của PsiQuantum dự kiến có một máy tính lượng tử chứa một triệu qubit trong 10 năm tới. Hiện tại, máy tính lượng tử lớn nhất mới chỉ có khoảng 1.000 qubit. Trong khi đó, giới chuyên gia cho rằng máy tính lượng tử cần một triệu qubit hoặc hơn để có thể hoạt động một cách thiết thực. Lý do cần số lượng qubit khổng lồ như vậy là chúng vốn dễ bị lỗi, do đó, cần rất nhiều qubit để sửa những lỗi đó.
Máy tính lượng tử hứa hẹn thực hiện được nhiều loại nhiệm vụ, từ lĩnh vực y dược đến mật mã, với tốc độ kỷ lục. Các công ty đang sử dụng nhiều phương pháp khác nhau để phát triển máy tính lượng tử và tăng quy mô cho chúng. Ví dụ, Google và IBM tạo ra qubit từ vật liệu siêu dẫn. IonQ tạo ra qubit bằng cách dùng trường điện từ bẫy các ion. Trong khi đó, PsiQuantum phát triển qubit từ photon.
Một lợi ích lớn của máy tính lượng tử photon là khả năng hoạt động ở nhiệt độ cao hơn so với các hệ thống siêu dẫn. Photon không mang nhiệt và không có nhiễu điện từ, theo Pete Shadbolt, đồng sáng lập kiêm giám đốc khoa học của PsiQuantum. Điều này giúp việc thử nghiệm công nghệ trong phòng thí nghiệm trở nên rẻ và đơn giản hơn.
Máy tính lượng tử photon có nhu cầu làm lạnh ít hơn, giúp tiết kiệm năng lượng và dễ tăng quy mô hơn. Máy tính của PsiQuantum không thể hoạt động ở nhiệt độ phòng vì cần các máy dò siêu dẫn để định vị photon và sửa lỗi. Nhưng chúng chỉ cần được làm lạnh đến vài độ K, hay thấp hơn -267,8 độ C một chút. Mức nhiệt này rất thấp, nhưng vẫn cao hơn và dễ đạt được hơn so với mức cần thiết cho các hệ thống siêu dẫn.
PsiQuantum không phát triển các máy tính lượng tử quy mô nhỏ mà hướng đến sản xuất và thử nghiệm các “hệ thống trung gian” bao gồm chip, tủ máy và máy dò photon siêu dẫn. Một phần nguyên nhân là các thiết bị nhỏ hơn không thể sửa lỗi đầy đủ và hoạt động ở mức giá thực tế.
PsiQuantum không chia sẻ về lịch trình chính xác của dự án Illinois. Tuy nhiên, công ty lên kế hoạch khởi công xây dựng một cơ sở tương tự ở Brisbane, Australia vào năm 2025 và dự kiến cơ sở này bắt đầu hoạt động năm 2027. “Chúng tôi trông đợi cơ sở Chicago sẽ đi vào hoạt động tiếp sau đó”, công ty cho biết.
Thu Thảo (Theo MIT Technology Review)
