Mô phỏng máy tính lượng tử trên vệ tinh. Ảnh: Đại học Vienne
Theo Interesting Engineering, lần đầu tiên một máy tính lượng tử quang tử được phóng vào không gian. Phát triển bởi một nhóm nghiên cứu quốc tế do Philip Walther tại Đại học Vienna dẫn đầu, hệ thống nhỏ gọn này rời bệ phóng vào ngày 23/6 trên tên lửa Falcon 9 của SpaceX từ California. Bộ xử lý dự kiến sẽ bắt đầu hoạt động ở độ cao khoảng 550 km bên trên Trái Đất.
Thiết kế máy tính lượng tử hoạt động trong quỹ đạo đặt ra nhiều thách thức kỹ thuật lớn. Nhóm nghiên cứu tại Đại học Vienna chế tạo thiết bị để chịu thay đổi nhiệt độ cực hạn, bức xạ và rung động chuyến bay vào không gian.
Trong một giai đoạn quan trọng, 12 thành viên trong nhóm dành 4 tuần để lắp ráp vệ tinh trong phòng vô trùng tại Trung tâm năng lực cụm không gian phản ứng thuộc Trung tâm Hàng không Vũ trụ Đức ở Trauen. Họ hoàn thành mô hình bay chỉ trong 11 ngày làm việc. Vệ tinh dự kiến sẽ bắt đầu truyền kết quả khoảng một tuần sau khi tiến vào quỹ đạo.
Lợi ích chính của triển khai máy tính lượng tử trong không gian nằm ở khả năng thực hiện "điện toán biên", dữ liệu thu thập bởi vệ tinh, chẳng hạn như phát hiện cháy rừng, có thể được xử lý ngay trên tàu, loại bỏ nhu cầu gửi dữ liệu thô về Trái Đất. Quá trình này sẽ giảm tiêu thụ năng lượng và cải thiện thời gian phản hồi.
Máy tính lượng tử cũng hoạt động tốt trong các nhiệm vụ mà hệ thống cổ điển gặp khó khăn. Sử dụng hệ thống quang học dựa trên ánh sáng, bộ xử lý thực hiện thao tác dựa trên nguyên tắc vật lý của giao thoa và nhiễu xạ. Phương pháp tương tự đặc biệt hiệu quả cho quá trình tính toán phức tạp như biến đổi Fourier hoặc tích chập. Hệ thống này rất dễ điều chỉnh và có thể lên cấu hình phù hợp với nhiệm vụ không gian trong tương lai.
Nhóm nghiên cứu nhận thấy tiềm năng ứng dụng rộng rãi của máy tính lượng tử không gian, bao gồm theo dõi khí hậu, liên lạc và thậm chí là nghiên cứu lượng tử cơ bản. "Những phát hiện của chúng tôi có thể đóng góp vào sự phát triển tiếp theo của phần cứng lượng tử cho ứng dụng thương mại và khoa học trong lĩnh vực như quan sát Trái Đất, nghiên cứu khí hậu và liên lạc", Walther cho biết.
An Khang (Theo Interesting Engineering)
