Khoa học: Cuộc cách mạng lượng tử sắp xảy ra

Trong những năm qua, cộng đồng khoa học đã tạo ra một số bước đột phá trong điện toán lượng tử. Điều này đã đưa xã hội loài người đến một cuộc cách mạng thổi bùng tâm trí.

Dưới đây là năm cách điện toán lượng tử sẽ thay đổi cách chúng ta sống.

1. Trí tuệ nhân tạo

Các công nghệ AI (Trí tuệ nhân tạo) bị giới hạn bởi các máy tính thông thường chúng ta sử dụng hiện nay. Trí tuệ nhân tạo hoạt động bằng cách tích lũy kiến ​​thức, đưa ra quyết định, xác định sai lầm và tự sửa đổi để nó không bao giờ lặp lại sai lầm. Tóm lại, một AI phát triển với kinh nghiệm. Khi nhiều dữ liệu được cung cấp, mạng AI có thể trở nên rất phức tạp. Một biến có thể có nhiều kết nối với các biến khác. Để theo dõi tất cả các kết nối này trong khi thêm dữ liệu và kết nối mới là điều đòi hỏi sức mạnh tính toán rất lớn. Với điện toán lượng tử, việc tính toán như vậy trở nên dễ dàng hơn. Nhờ đó, các công nghệ AI sẽ chứng kiến ​​một bước tiến vượt bậc.

2. Mật mã học

Khi điện toán lượng tử trở thành xu hướng, nó có mặt tốt và mặt xấu đối với bảo mật. Về mặt xấu, hầu hết các phương pháp mã hóa dữ liệu được sử dụng ngày nay sẽ trở nên lỗi thời trước một máy tính lượng tử. Điều này về cơ bản sẽ đặt một lượng lớn dữ liệu của chính phủ, quân đội và tài chính có nguy cơ bị hack. Về mặt tốt, các nhà nghiên cứu đã bắt đầu sử dụng điện toán lượng tử cho mật mã. Chẳng hạn, phương pháp phân phối khóa lượng tử sẽ yêu cầu người nhận phải có khóa kỹ thuật số để truy cập tin nhắn. Nếu bất cứ ai ngăn chặn dữ liệu khi nó đang truyền đến người nhận, việc giả mạo có thể được nhận ra ngay lập tức. Như vậy, các hệ thống bảo mật cuối cùng sẽ trở nên mạnh mẽ hơn với điện toán lượng tử.

3. Hóa học phân tử

Ngày nay máy tính chỉ có thể phân tích các phân tử đơn giản. Máy tính lượng tử sẽ có thể tìm ra cấu hình tối ưu của các phản ứng hóa học. Điều này sẽ giúp có thể tạo ra các vật liệu mới. Ví dụ, điện toán lượng tử có thể giúp chúng ta phát triển các vật liệu mỏng như một sợi chỉ cứng hơn kim cương. Cấu trúc phân tử của phân bón có thể được tối ưu hóa để giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Việc bắt đầu sử dụng các vật liệu mới sẽ vượt trội hơn nhiều so với các vật liệu hiện có.

Khả năng mô hình hóa các cấu hình tối ưu của các phản ứng hóa học.(Ảnh: pixabay/Muff 1.0)

4. Dự báo thời tiết

Dự báo thời tiết liên quan đến nhiều biến số. Những hạn chế của máy tính thông thường cũng hạn chế khả năng mô hình khí hậu. Sức mạnh của máy tính lượng tử sẽ cho phép các nhà khí hậu học mô hình hóa các kiểu thời tiết chính xác hơn. Theo ước tính, gần một phần ba GDP của Hoa Kỳ bị ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp bởi thời tiết. Các mô hình thời tiết được tạo ra bởi máy tính lượng tử có thể giúp chúng ta đối phó tốt hơn với các cơn bão có thể xảy ra, hạn chế thiệt hại mùa màng, v.v... Thêm vào đó, tác động của con người lên khí hậu có thể được phân tích sâu hơn, giúp chúng ta làm sáng tỏ các khu vực cần tập trung để ngăn chặn sự nóng lên toàn cầu.

Điện toán lượng tử sẽ làm cho dự báo thời tiết chính xác hơn nhiều.(Ảnh: pixabay / Muff 1.0)

5. Hậu cần (logistics)

Mạng lưới chuỗi cung ứng hiệu quả đảm bảo rằng các sản phẩm được vận chuyển giữa các điểm đến mà không phát sinh bất kỳ sự lãng phí nào. Hậu cần không hiệu quả là một trong những lý do lớn nhất khiến quá nhiều thực phẩm bị lãng phí. Chẳng hạn, Ấn Độ ước tính sẽ lãng phí gần 40% thực phẩm do mạng lưới chuỗi cung ứng kém. Tại Hoa Kỳ, cơ sở hạ tầng chuỗi cung ứng tốt hơn được dự kiến ​​sẽ tiết kiệm gần 270 tỷ đô la thực phẩm hàng năm. Sử dụng máy tính thông thường để tính toán các mạng hậu cần thời gian thực là gần như không thể vì các hệ thống này chỉ có thể tính toán hoán vị và so sánh chúng chỉ một lần. Một máy tính lượng tử sẽ nhanh chóng thực hiện các tính toán quy mô lớn, như vậy cho phép chúng ta xây dựng chuỗi cung ứng tốt hơn và giảm thiểu lãng phí.

Nguồn VisionTimes

Như Ngọc biên dịch

TOP