“Trong máy tính lượng tử, thông tin được truyền và lưu bằng các qubit (bit lượng tử). Nhưng thông tin lượng tử có thể biến mất rất nhanh,” giáo sư Jeroen Danon thuộc Khoa Vật lý, Đại học NTNU cho biết.

Khó đo lường tốc độ mất thông tin

Một vấn đề lớn là rất khó xác định chính xác tốc độ mất thông tin.
“Ở loại qubit siêu dẫn – vốn được sử dụng rộng rãi – thời gian để thông tin biến mất trung bình là hợp lý. Nhưng nó lại thay đổi ngẫu nhiên theo thời gian,” Danon giải thích.

Điều đáng tiếc là hiện chưa có phương pháp đo lường nhanh và đáng tin cậy để xác định chính xác thời gian qubit mất thông tin. Đây là yếu tố bắt buộc phải giải quyết nếu muốn máy tính lượng tử vận hành ổn định hơn.

Phương pháp đo mới

Danon và các cộng sự đã tìm ra giải pháp:
“Trong hợp tác với nhóm nghiên cứu quốc tế do Viện Niels Bohr ở Copenhagen dẫn đầu, chúng tôi đã phát triển một phương pháp đo mới. Nó cho phép đo thời gian mất thông tin với tốc độ và độ chính xác chưa từng có,” Danon chia sẻ.

Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Physical Review X.

Nhanh hơn 100 lần

Trước đây, việc đo thời gian mất thông tin mất khoảng 1 giây – một khoảng thời gian rất dài trong ngữ cảnh này.
“Chúng tôi đã rút ngắn xuống còn khoảng 10 mili giây, tức nhanh hơn hơn 100 lần. Và gần như theo thời gian thực,” Danon cho biết.

Nhờ đó, các nhà nghiên cứu có thể theo dõi quá trình mất thông tin chính xác hơn khi nó diễn ra, đồng thời quan sát được những biến đổi nhỏ và nhanh vốn trước đây không thể nhìn thấy.

“Điều này sẽ giúp dễ dàng xác định nguyên nhân gốc rễ khiến thông tin biến mất,” ông nói thêm.

Ý nghĩa đối với tương lai máy tính lượng tử

Phát hiện này thay đổi cách chúng ta hiệu chỉnh và kiểm thử bộ xử lý lượng tử, đồng thời mở ra cơ hội tìm hiểu sâu hơn về các quá trình vi mô đang giới hạn hiệu năng của máy tính lượng tử hiện nay. Đây thực sự là một tin vui cho lĩnh vực công nghệ lượng tử.