Được giới thiệu vào cuối năm 2024, hệ thống máy tính lượng tử 20 qubit sử dụng công nghệ siêu dẫn đánh dấu bước tiến quan trọng đưa Israel gia nhập nhóm quốc gia có khả năng tự xây dựng và vận hành hạ tầng điện toán lượng tử. Dự án là kết quả hợp tác giữa Cơ quan Đổi mới Israel, Tập đoàn Công nghiệp Hàng không Vũ trụ Israel (IAI), Đại học Hebrew Jerusalem và Yissum - đơn vị chuyển giao công nghệ của trường.
Ấn tượng đầu tiên khi bước vào khu vực đặt hệ thống là vẻ ngoài không giống bất kỳ siêu máy tính nào từng thấy. Thay vì những dãy máy chủ khổng lồ với hàng nghìn bóng đèn nhấp nháy, trung tâm của hệ thống là một thiết bị hình trụ nhiều tầng màu vàng ánh kim, treo lơ lửng trong một khung kim loại.
Các kỹ sư giải thích rằng đây là bộ làm lạnh pha loãng (dilution refrigerator) - trái tim của máy tính lượng tử, nơi các qubit được duy trì ở nhiệt độ cực thấp âm 273,14°C , chỉ cao hơn độ không tuyệt đối một phần nhỏ.
Nhìn từ bên ngoài, cấu trúc này giống một tác phẩm nghệ thuật hơn là một cỗ máy tính. Hàng trăm sợi cáp được bố trí chính xác kết nối các tầng khác nhau, truyền tín hiệu điều khiển tới các qubit siêu dẫn bên trong. Chính tại đây, các hiện tượng cơ học lượng tử được khai thác để thực hiện những phép tính mà máy tính truyền thống phải mất nhiều năm, thậm chí hàng thế kỷ mới có thể xử lý.
Các chuyên gia của hãng công nghệ Qarakal Quantum cho biết cuộc đua điện toán lượng tử đang trở thành một trong những mặt trận công nghệ quan trọng nhất thế giới. Những hệ thống như vậy được kỳ vọng sẽ tạo ra bước đột phá trong nhiều lĩnh vực, từ mật mã học, trí tuệ nhân tạo, tối ưu hóa công nghiệp cho tới mô phỏng các hiện tượng vật lý và hóa học phức tạp.
Điều khiến tôi ấn tượng không chỉ là bản thân cỗ máy, mà còn là tham vọng đằng sau nó. Israel đang đầu tư mạnh mẽ vào hệ sinh thái lượng tử với các trung tâm nghiên cứu, doanh nghiệp khởi nghiệp và hạ tầng tính toán chuyên dụng. Trước đó, nước này đã thành lập Trung tâm Điện toán Lượng tử Israel (IQCC) tại Đại học Tel Aviv - nơi tích hợp nhiều nền tảng máy tính lượng tử khác nhau cùng các siêu máy tính cổ điển.
Đứng trước hệ thống máy tính lượng tử 20 qubit đầu tiên của Israel, cảm giác rõ ràng nhất là đang chứng kiến những viên gạch đầu tiên của một cuộc cách mạng công nghệ mới. Dù còn ở giai đoạn đầu phát triển và chưa thể thay thế các siêu máy tính hiện nay, cỗ máy này cho thấy Israel đang đặt cược lớn vào tương lai của điện toán lượng tử - lĩnh vực được nhiều chuyên gia tin rằng sẽ định hình nền kinh tế và an ninh toàn cầu trong nhiều thập niên tới.
