Quy trình sản xuất qubit. Ảnh: scitechdaily.com

Tiến sĩ Horsley, Giám đốc điều hành của công ty Quantum Brilliance mới được tách ra từ ANU cách đây 2 năm, và nhóm của ông đã sử dụng kim cương tổng hợp được chế tạo công phu để tạo ra các qubit (quantum bit) hay còn gọi là bit thông tin lượng tử, một thành phần cốt lõi của máy tính lượng tử. 

Điều mang tính cách mạng nhất trong công việc của nhóm là không giống như các máy tính lượng tử khác hoạt động ở nhiệt độ không tuyệt đối (-273 độ C) và cần phải có nhiều thiết bị để duy trì hoạt động, máy tính lượng tử được các nhà khoa học Australia chế tạo sẽ hoạt động ở nhiệt độ phòng và có thể đặt gọn trong hộp cơm trưa.

Tiến sĩ Horsley cho biết sử dụng kim cương là điểm khởi đầu quan trọng nhất trong quá trình chế tạo ra các qubit bởi kim cương có nhiều tính chất đặc biệt cho phép máy tính lương tử hoạt động ở nhiệt độ phòng. Một trong những tính chất đó là kim cương có độ cứng rất cao, giúp bảo vệ các qubit mỏng manh khỏi các tác động từ bên ngoài. Một điều nữa là kim cương có thể pha thêm tạp chất, bao gồm các nguyên tử nitơ cũng như các khoảng trống không có nguyên tử, khiến vật liệu có các tính chất lượng tử.

Kim cương tổng hợp đã được sử dụng trong các thiết bị cảm biến lượng tử. Tuy nhiên, nhóm của Tiến sĩ Horsley là những người đầu tiên sử dụng vật liệu này cho điện toán lượng tử, dựa trên tư vấn chuyên môn của một nhà vật lý khác cũng của ANU, Marcus Doherty, người cũng là giám đốc khoa học của Quantum Brilliance.

Trong bước tiếp theo, công ty sẽ làm việc với Trung tâm Siêu máy tính Pawsey ở Perth, Tây Australia, thuộc quyền quản lý của Tổ chức Nghiên cứu Khoa học và Công nghiệp Australia (CSIRO) và tổ hợp nhóm các trường đại học, để cài đặt một máy gia tốc lượng tử 2 qubit nhằm tìm hiểu xem cách máy tính lượng tử có thể hoạt động cùng với các máy tính cổ điển thông thường hay không.

Tiến sĩ Horsley tin tưởng rằng tương lai của điện toán lượng tử phụ thuộc vào việc liên kết các máy tính lượng tử với các máy tính thông thường, bởi mỗi loại máy có những điểm mạnh riêng.

Ông cho biết máy tính lượng tử rất giỏi trong việc phân tích dữ liệu phức tạp, liên kết với nhau. Ví dụ, một máy tính lượng tử nhỏ gọn, hoạt đông ở nhiệt độ phòng sẽ rất hữu ích trong việc điều khiển xe ô tô tự lái. Máy thể dễ dàng phân tích nhanh chuỗi video và quyết định xem một em bé đang chơi với quả bóng có sắp chạy ra đường hay không.

Tiến sĩ Horsley tiết lộ công ty của ông có kế hoạch sản xuất một máy tính lượng tử 50 qubit sử dụng kim cương trong vòng 5 năm tới.