Tìm hiểu về máy tính tương lai theo quan điểm của các nhà sản xuất lớn

Dù còn đang ở quy mô thử nghiệm nhưng đã có một số mẫu “máy tính tương lai” đã thực sự được chế tạo, chúng ta có thể xem đây là niềm tự hào của nhân loại nói chung và ngành công nghiệp m

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

Sinh viên thực hiện:

Phạm Tuấn Kiệt – 64131060 (NT) Trịnh Ngọc Tuấn – 64132848 Nguyễn Thành Phước – 64131858 Nguyễn Hải Sơn – 64132058

Trần Lương Gia Bảo – 64130134

MỤC LỤC

PHẦN MỞ ĐẦU 1

Chương 1 TƯƠNG LAI CỦA MÁY TÍNH VÀ CÁC XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA MÁY TÍNH TRONG TƯƠNG LAI 3

1.1 TỔNG QUAN VỀ TƯƠNG LAI CỦA MÁY TÍNH 3

1.2 XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA MÁY TÍNH TRONG TƯƠNG LAI 3

Chương 2 MÁY TÍNH LƯỢNG TỬ - MỤC TIÊU CHUNG CỦA CÁC NHÀ SẢN XUẤT LỚN 7

2.1 SƠ LƯỢC VỀ MÁY TÍNH LƯỢNG TỬ 7

2.2 SỰ KHÁC BIỆT GIỮA MÁY TÍNH LƯỢNG TỬ VÀ MÁY TÍNH THÔNG THƯỜNG 8

2.3 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY TÍNH LƯỢNG TỬ 9

2.4 INTERNET LƯỢNG TỬ - THE QUANTUM INTERNET 11

Chương 3 MỘT SỐ CÁC QUAN ĐIỂM KHÁC CỦA CÁC NHÀ SẢN XUẤT 13

3.1 TƯƠNG LAI CỦA MÁY TÍNH: DỰ ĐOÁN 50 NĂM – TIẾN SĨ PAUL B SCHNECK 13

3.1.1 Công nghệ linh kiện 13

3.1.2 Khoa học máy tính và toán học 13

3.1.3 Lập trình viên và khả năng lập trình 14

3.1.4 Giao diện người dùng 14

3.2 KẾT NỐI 5G/6G 15

3.3 AI VÀ TỰ ĐỘNG HÓA 15

3.4 CÔNG NGHỆ AN NINH MẠNG 16

3.5 TƯƠNG LAI CỦA ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY 2025-2030 17

3.5.1 Điện toán đám mây sử dụng trí tuệ nhân tạo 17

3.5.2 Điện toán đám mây trong ngành giáo dục 17

3.5.3 Điện toán đám mây trong ngành chăm sóc sức khỏe 18

3.5.4 Ảnh hưởng kinh tế của đám mây và công nghệ đám mây 18

3.5.5 Công nghệ đám mây và cộng tác an toàn hơn 18

Chương 4 TẦM QUAN TRỌNG CỦA MÁY TÍNH TƯƠNG LAI TRONG VIỆC PHÁT TRIỂN CÁC LĨNH VỰC KINH TẾ VÀ XÃ HỘI 20

Chương 5 XÁC ĐỊNH NHỮNG THÁCH THỨC MÁY TÍNH TƯƠNG LAI 22

Chương 6 KẾT LUẬN 23

TÀI LIỆU THAM KHẢO 24

PHẦN MỞ ĐẦU

Trải qua hơn một thế kỷ phát triển, máy tính dần trở thành công cụ vô cùng quantrọng trong đời sống và hoạt động của con người hiện đại Từ khi được phát minh cho đếnnay, máy tính đã và đang từng bước đi vào cuộc sống của chúng ta, tạo nên những thayđổi căn bản cho thế giới và khả năng của loài người, giúp cuộc sống trở nên phong phú,

dễ dàng hơn Mọi câu hỏi hay băn khoăn giờ đây đã dễ dàng tra cứu hơn bằng cách sửdụng các công cụ tìm kiếm như Google, thay vì phải mất thời gian tìm tài liệu liên quan.Khả năng của máy tính không giới hạn ở bất kỳ lĩnh vực nào, ví dụ như: Máy tính giúp Yhọc đưa ra các chẩn đoán về cơ thể; Máy tính có thể giúp các nhà thiết kế thời trang hoặccác kiến trúc sư, … tìm ra được những kiểu thiết kế đẹp mắt, phù hợp với xu hướng hiệntại Ngoài ra, trong sản xuất, các hệ thống máy tính còn có thể thực hiện các công việcnguy hiểm, thậm chí còn có thể tự điều khiển các cỗ máy khác hoạt động theo đúng ý củacon người

Cùng với sự ra đời của mạng Internet, ta có thể nhanh chóng xử lý công việc mộtcách dễ dàng, giúp cho việc tìm hiểu, giao lưu và học hỏi trở nên nhanh chóng, thuận tiệnhơn Máy tính đã dần thay thế những chiếc máy đánh chữ cổ lỗ sĩ, có thể thay thế cả giấy,bút và trở thành một công cụ làm việc đắc lực và hiệu quả cho con người

Tuy có thể giúp ích được rất nhiều cho con người, song nó vẫn còn những mặt hạn chế về việc kiểm tra và xử lý dữ liệu hay các phép toán phức tạp yêu cầu chuyên sâu trong các ngành khoa học như thiên văn, dự báo thời tiết, y học, sinh vật, toán học v.v Thông qua bài viết này, chúng ta sẽ hiểu hơn về những dự đoán và nỗ lực của các nhà sản xuất lớn trong việc phát triển những ứng dụng mới mẻ, tiên tiến hơn nữa cho người sử dụng và về các loại máy tính trong tương lai sẽ hình thành và phát triển như thế nào so với hiện nay cùng với những cơ hội, thách thức và những hướng đi của nền công nghệ máy tính trong tương lai

Chương 1 TƯƠNG LAI CỦA MÁY TÍNH VÀ CÁC XU HƯỚNG

PHÁT TRIỂN CỦA MÁY TÍNH TRONG TƯƠNG LAI

1.1 TỔNG QUAN VỀ TƯƠNG LAI CỦA MÁY TÍNH

“Máy tính tương lai” là một thuật ngữ không dùng để chỉ riêng cho sự phát triển của máy tính ở thời điểm hiện tại hay trong tương lai, đây còn là một thuật ngữ có thể hiểu là công nghệ của tương lai, những trí tuệ, kỹ thuật khoa học thuộc lĩnh vực công nghệ thông tin Tính đến thời điểm hiện tại, đã có rất nhiều tiểu thuyết, phim ảnh hình dung ra sự phát triển trong tương lai của máy tính, quen thuộc nhất đối với chúng ta chính

là Doraemon - Một chú mèo máy thuộc thế kỷ 22 đã mang về quá khứ biết bao nhiêu công nghệ của một thế hệ hiện đại Thậm chí cực đoan hơn, có không ít bộ phim đã hình dung ra cảnh tượng máy tính trong tương lai sẽ thống trị loài người (như phim I, robot; Terminator, Ant Man, Iron Man,…vv) Dù còn đang ở quy mô thử nghiệm nhưng đã có một số mẫu “máy tính tương lai” đã thực sự được chế tạo, chúng ta có thể xem đây là niềm tự hào của nhân loại nói chung và ngành công nghiệp máy tính nói riêng trong công cuộc phát triển hiện đại

Máy tính là phương tiện làm việc tuyệt vời và hiệu quả nhất tính đến thời điểm hiện tại, giúp con người có thể hiểu sâu vào thế giới tự nhiên, liên lạc với nhau một cách

dễ dàng, từ đó mà hiệu quả công việc có năng suất cao hơn trước Tuy nhiên, nó vẫn còn những hạn chế riêng như: tốc độ tính toán còn giới hạn và phụ thuộc nhiều vào độ phức tạp của vấn đề, kết quả tính toán vẫn chưa đạt các yêu cầu chuyên sâu, việc dùng năng lượng cho máy tính còn yêu cầu tương đối lớn

1.2 XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA MÁY TÍNH TRONG TƯƠNG LAI

Ngày 18 tháng 1 năm 2023, tại Los Alamitos, California, Hiệp hội máy tính IEEE -tổ chức hàng đầu thế giới của các chuyên gia máy tính đã cung cấp phân tích toàn diện

về thành công được dự đoán của từng công nghệ, tác động tiềm ẩn đối với nhân loại, dự đoán sự trưởng thành và dự đoán việc áp dụng thị trường, đồng thời bao gồm các chân trời cho các cơ hội áp dụng thương mại cho các học viện, chính phủ , các tổ chức nghề nghiệp và ngành công nghiệp, đã công bố báo cáo dự đoán công nghệ cho năm 2023 [1]

Nita Patel, chủ tịch IEEE CS cho biết: “ Năm vừa qua tiếp tục là con đường không chắc chắn trên thị trường toàn cầu và những tiến bộ trong công nghệ cần phải nhanh chóng thích ứng và đáp ứng Dự đoán Công nghệ năm 2023 từ Hiệp hội Máy tính cung cấp một cái nhìn thoáng qua về tương lai và tiếp tục giúp các thành viên của chúng tôi cũng như cộng đồng tổng thể lên kế hoạch cho những gì sắp tới.” [1]

[1] Những xu hướng công nghệ hàng đầu được dự đoán là:

 Chăm sóc sức khỏe từ xa & Thiết bị đeo (Remote Healthcare & Wearables)

Chăm sóc sức khỏe từ xa với thiết bị đeo tiên tiến sẽ cho phép bệnh nhân nhận hỗ trợ

y tế từ xa và bác sĩ thực hiện các thủ thuật, tham khảo ý kiến của các chuyên gia từ xa

và có quyền truy cập vào thông tin sức khỏe quan trọng

 Thực tế tăng cường (Augmented Reality)

Sự tích hợp liền mạch giữa thế giới thực và không gian mạng sẽ ngày càng trở nên hiện thực

 Phần mềm cho Edge2 Cloud Continuum

Phần mềm này bao gồm phần mềm mới để phát triển và triển khai các thành phần,

hệ thống và nền tảng điện toán thế hệ tiếp theo cho phép chuyển đổi sang tính toán liên tục với năng lực mạnh mẽ ở biên và biên xa trong một môi trường năng lượng- cách hiệu quả và đáng tin cậy

 Phần cứng mở (Open Hardware)

Từ hệ thống mở (OCP) đến ISA (RISC-V) và các kết nối (CXL, UCIe), phong trào nguồn mở đã mở rộng sang phần cứng

 DevOps được hỗ trợ bởi AI (AI-Assisted DevOps)

Cách tiếp cận DevOps truyền thống sẽ được cải thiện để giải quyết sự phức tạp ngày càng tăng của các hệ thống phần mềm

 In 3D trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe được cá nhân hóa

In 3D trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe sẽ phát triển theo hướng sản xuất phụ gia tùy chỉnh cho các cá nhân

 Trí tuệ nhân tạo (Generative AI)

Trong vài năm tới, AI sẽ được sử dụng ngày càng nhiều, tăng hiệu quả và cho phép các dịch vụ mới Nó cũng bị ràng buộc để nâng cao các vấn đề đạo đức và xã hội Mongđợi tác động mạnh mẽ đến kinh doanh (ngắn hạn), giáo dục (dài hạn) và xã hội (trung hạn đến dài hạn).

 IT for Sustainability

Công nghệ sẽ phát triển từ CNTT bền vững sang các ứng dụng CNTT mới cho sự bền vững, năng lượng sạch và nền kinh tế xanh

 Công nghệ xe tự lái (Autonomous Driving)

Xe tự lái trong môi trường được kiểm soát đang bắt đầu được áp dụng trên quy mô lớn, được hỗ trợ bởi các trường hợp kinh doanh hiệu quả

 Sản xuất phân tán kỹ thuật số (Digital Distributed Manufacturing)

Sản xuất phân tán kỹ thuật số sẽ giảm dấu chân năng lượng và môi trường, đồng thờităng khả năng phục hồi của chuỗi cung ứng

 Trusted Computing

Sẽ có sự nâng cao nhận thức cộng đồng và sự chú ý đến tính toán đáng tin cậy/được đảm bảo trên tất cả các lĩnh vực công nghiệp Các chính phủ sẽ tăng cường tập trung vào các hành động lập pháp để đảm bảo rằng các hệ thống tiếp xúc với công chúng có thể được tin cậy

 Mạng nơ-ron đồ thị lớn (Huge Graph Neural Networks)

Các ứng dụng sử dụng các mô hình khổng lồ, chẳng hạn như ChatGPT, đã chứng tỏ tác động thực sự đối với một loạt vấn đề đáng kể Mạng nơ-ron đồ thị có thể biểu diễn các cấu trúc “thế giới thực” phức tạp Chúng tôi dự đoán rằng các mô hình GNN khổng

lồ sẽ được sử dụng rộng rãi trong học máy

 Dược phẩm Thích ứng, Sáng tạo (Adaptive, Generative Pharmaceuticals)

Những tiến bộ trong công nghệ nano và trí tuệ nhân tạo có thể rút ngắn thời gian phát triển vắc xin và mở rộng hiệu quả của chúng

 Rô-bốt tự trị & Máy trí tuệ I/F

Sẽ diễn ra sự tiếp thu rộng rãi các nền tảng rô-bốt, bao gồm cả các phần mở rộng của

cơ thể con người

 Trí tuệ tổng hợp nhân tạo (Artificial General Intelligence)

Những tiến bộ trong AI sẽ dẫn đến các hệ thống AGI có thể hiểu hoặc học bất kỳ nhiệm vụ trí tuệ nào mà con người có thể thực hiện.

 Số hóa toàn cầu các giao dịch tiền tệ (Global Digitalization of Monetary

 Sản xuất không gian bền vững (Sustainable Space Manufacturing)

Các công nghệ và dịch vụ sản xuất và tái chế không gian sẽ cải thiện tính bền vững, khả năng phục hồi và chi phí của hệ sinh thái không gian

 Phát hiện/Chỉnh sửa thông tin (Disinformation Detection/Correction)

Cải thiện độ tin cậy của thông tin về sức khỏe cộng đồng, chính trị và khoa học sẽ cải thiện thông tin công khai cần thiết cho các quyết định đúng đắn từ cấp độ cá nhân đến xã hội

Chương 2 MÁY TÍNH LƯỢNG TỬ - MỤC TIÊU CHUNG CỦA CÁC NHÀ SẢN XUẤT LỚN

2.1 SƠ LƯỢC VỀ MÁY TÍNH LƯỢNG TỬ

Lĩnh vực máy tính lượng tử được Yuri Manin nêu ra lần đầu tiên vào năm 1980và bởi Richard Feynman năm 1982 Máy tính lượng tử sử dụng tính chất spin đại diện cho các bit lượng tử cũng được hình thành khi khái niệm không thời gian lượng tử được đưa

ra vào năm 1969 [2] Mẫu máy tính lượng tử đầu tiên là máy 2-qubit, được chế tạo vào năm 1996 bởi hai tác giả là N.Gershenfeld và I.L Cubinec Các qubit được hiện thực bởi spin hạt nhân của các nguyên tử thuộc phân tử chloroform, như vậy máy tính lượng tử ở đây đơn giản là một phân tử Chloroform Tiếp đó, một số mẫu máy 3, 5, 7, 15 qubit đượcgiới thiệu và các mẫu này chủ yếu được thực hiện tại trung tâm nghiên cứu Alamaden của hãng IBM - trong các năm 1999, 2000, 2002, 2005 [3]

Đáng chú ý là mẫu máy có tên Orion của Hãng D-Wave systems of Vancouver của Canada Orion có 16-qubit, được chế tạo dựa trên vật liệu siêu dẫn có thể thực hiện một

số phép tính số học đơn giản Linh kiện của máy này dựa trên mạch được chế tạo bởi hai loại bán dẫn là Al và Nb Dòng điện trong các qubit của Orion có thể truyền vòng quanh cuộn dây theo hoặc ngược chiều kim đồng hồ, hoặc cả hai hướng tương ứng với bit 0, bit

1 hoặc chồng chập các giá trị đó Để thực hiện các tính toán, Orion được làm lạnh xuống nhiệt độ 0,01K nhằm hạn chế các nhiễu nhiệt có thể phá hủy trạng thái chồng chập và vướng víu lượng tử Sau Orion, hãng này tiếp tục cho ra các mẫu khác: bộ xử lí 128 qubit D-Wave One vào tháng 5/2011, D-Wave 2X vào 2016 và phiên bản thương mại D-Wave 2000Q vào 2017 với số lượng qubit nhiều gấp đôi so với D-Wave 2X Sản phẩm của Hãng D-Wave systems of Vancouver đã được NASA, Google và Intel mua để phục vụ cho mục tiêu nghiên cứu [3]

Năm 2017, ba hãng công nghệ lớn: Google, Intel, IBM đều giới thiệu các mẫu máy50-qubit Tháng 3/2018, Google cho ra đời mẫu máy 72-qubit Hai quốc gia là Trung Quốc và Nga cũng đang ráo riết tham gia vào cuộc đua này với các khoản đầu tư lớn, đặc biệt là Trung Quốc chi hơn 10 tỷ USD cho nghiên cứu công nghệ tính toán lượng tử Vào đầu năm 2018, hai nước này đã đã tuyên bố chế tạo thành công các mẫu máy 50-qubit và 51-qubit [6]

Máy tính lượng tử là một thiết bị tính toán sử dụng trực tiếp các hiệu ứng của cơ học lượng tử như tính chồng chập và vướng víu lượng tử để thực hiện các phép toán trên

dữ liệu đưa vào, là một lĩnh vực máy tính tập trung vào việc phát triển công nghệ máy tính dựa trên các nguyên tắc của lý thuyết lượng tử, giải thích tính chất của năng lượng vàvật chất ở cấp độ nguyên tử và hạ nguyên tử, Máy tính lượng tử sử dụng các bit lượng tử (qubit) tận dụng cơ học lượng tử để hoạt động tính toán theo dạng chồng 0 và 1 nhất định tại mỗi thời điểm, một sự kết hợp của 0 và 1

Máy tính lượng tử quy mô lớn sẽ có khả năng giải được các vấn đề phức tạp một cách nhanh hơn bất kỳ một máy tính cổ điển sử dụng các thuật toán tốt nhất hiện nay, như

thuật toán Shor để phân tích số tự nhiên thành tích các số nguyên tố, hoặc mô phỏng hệ lượng tử nhiều hạt Cũng có những thuật toán lượng tử, như thuật toán Simon, cho phép

máy tính hoạt động nhanh hơn bất kỳ một máy tính dựa trên thuật toán xác suất cổ điển

Hình 2.1: Máy tính lượng tử của Google [5]

2.2 SỰ KHÁC BIỆT GIỮA MÁY TÍNH LƯỢNG TỬ VÀ MÁY TÍNH THÔNG THƯỜNG

Máy tính lượng tử và máy tính thông thường khác nhau đáng kể về cách thức hoạt động, kiến trúc và cách xử lý thông tin Dưới đây là một số sự khác biệt chính giữa hai loại máy tính này:

- Đơn vị tính: Máy tính thông thường sử dụng các đơn vị tính nhị phân để biểu diễn thông tin và tính toán, trong khi đó, máy tính lượng tử sử dụng các đơn vị tính

quantum bit (hay còn gọi là qubit) để biểu diễn thông tin

- Thao tác tính toán: Máy tính thông thường sử dụng các phép tính logic (AND, OR, NOT) để xử lý thông tin, trong khi máy tính lượng tử sử dụng các thao tác toán học phức tạp hơn, bao gồm cả sự tương tác giữa các qubit.

- Khả năng xử lý thông tin: Máy tính thông thường có khả năng xử lý thông tin liên tục, trong khi máy tính lượng tử chỉ có thể xử lý thông tin theo từng bước (hay còn gọi là thời gian rời rạc)

- Cấu trúc phần cứng: Máy tính truyền thống có cấu trúc phần cứng đơn giản, bao gồm các thành phần như bộ vi xử lý (CPU), bộ nhớ và các thiết bị nhập xuất Trong khi đó, máy tính lượng tử có cấu trúc phần cứng phức tạp hơn, bao gồm các qubit (đơn vị tínhcủa máy tính lượng tử), các thiết bị điều khiển, cảm biến, và các hệ thống làm mát đặc biệt

- Ứng dụng: Máy tính thông thường được sử dụng chủ yếu cho các tác vụ tính toán thông thường như xử lý văn bản, tính toán tài chính, xử lý hình ảnh, và các tác vụ máytính khác Trong khi đó, máy tính lượng tử được sử dụng cho các tác vụ tính toán phứctạp như phân tích dữ liệu lớn, giải mã các mã khóa bảo mật và mô phỏng các quá trìnhvật lý và hóa học phức tạp

- Ngôn ngữ lập trình: Máy tính truyền thống sử dụng các ngôn ngữ lập trình như C++, Java, Python, và các ngôn ngữ lập trình khác để viết chương trình, trong khi đó, máy tính lượng tử sử dụng các ngôn ngữ lập trình đặc biệt, ví dụ như Qiskit, Microsoft Quantum Development Kit, và các ngôn ngữ lập trình khác

Tóm lại, máy tính lượng tử và máy tính thông thường có sự khác biệt đáng kể về kiến trúc, cách thức hoạt động và cách xử lý thông tin, và từ đó có ứng dụng khác nhau trong các lĩnh vực khác nhau

2.3 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY TÍNH LƯỢNG TỬ

Máy tính lượng tử hoạt động dựa trên nguyên lý của vật lý lượng tử và sử dụng qubit để lưu trữ và xử lý thông tin Quá trình tính toán được thực hiện bằng cách áp dụng các cổng lượng tử để thực hiện các phép biến đổi trên các qubit Được cấu tạo từ các hạt lượng tử hai trạng thái, ví dụ phôton với trạng thái phân cực ngang và phân cực dọc, hạt nhân nguyên tử spin up và spin down, electron với spin lên và spin xuống, nguyên tử với hai mức năng lượng (mức cơ bản và mức kích thích) hay mạch siêu dẫn với trạng thái lên

và xuống Bình thường khi ở trạng thái cô lập, tức không có tác động nào từ bên ngoài, các hạt này ở trạng thái chồng chập của hai trạng thái trên: hạt phôton vừa phân cực ngang vừa phân cực dọc, electron vừa quay sang trái vừa quay sang phải [4]

Nếu máy tính điện tử sử dụng bit là đơn vị thông tin, thì máy tính lượng tử sử dụnghạt hai trạng thái làm đơn vị thông tin được gọi là qubit Trong điều kiện cô lập các hạt lượng tử đồng thời ở cả hai trạng thái, do đó nếu máy tính được chế tạo từ N hạt (gọi là máy tính N-qubit) thì nó đồng thời tồn tại ở 2N trạng thái, tức có thể thực hiện một lúc

2N phép tính Hiệu ứng này được gọi là tính song song lượng tử, nó đảm bảo cho sự gia tăng tốc độ tính toán theo hàm mũ của máy tính lượng tử

Qubit có một số thuộc tính đặc biệt, khiến một nhóm trong số chúng có khả năng cung cấp sức mạnh xử lý cao hơn nhiều so với cùng một số bit nhị phân Quan trọng nhất được gọi là chồng chất và rối lượng tử

Đơn vị thông tin của máy tính lượng tử là qubit Đó là ký hiệu trạng thái của hạt

lượng tử hai trạng thái Hai trạng thái riêng của hạt được ký hiệu là |0〉 và |1〉 (ví dụ |0〉 là spin up và |1〉 là spin down) Khi ở trạng thái cô lập thì hạt ở trạng thái chồng chập:

|Ѱ〉 = α|0〉 + β|1〉

Trong đó α, β là các số phức thỏa mãn điều kiện |α|2 + |β|2 = 1

Mỗi trạng thái chồng chập là một qubit, do đó ứng với hai bit cổ điển |0〉 và |1〉 sẽ có vô sốqubit Bằng cách chuyển sang tọa độ cầu trong không gian ba chiều có thể biểu diễn qubitdưới dạng:

Hình 4.1: Biểu diễn Qubit dưới dạng công thức [7]

Công thức trên cho thấy các qubit tạo thành một mặt cầu đơn vị trong không gian

ba chiều, gọi là quả cầu Bloch, trong đó các bit cổ điển |0〉 và |1〉 là hai điểm cực Bắc và cực Nam

Hình 4.2: biểu diễn Bit và Qubit [7]

Việc Qubit lấp đầy một mặt cầu dẫn đến ý nghĩ là có thể gói một lượng vô hạn thông tin cổ điển trong một bit lượng tử, nhưng thực tế không xảy ra như vậy Bởi khi đọcthông tin từ máy tính lượng tử ta đã thực hiện hành vi đo lượng tử, do đó xảy ra hiện tượng suy sụp hàm sóng và trạng thái chồng chập lập tức biến thành trạng thái cổ điển, tức các qubit biến thành bit và ta cũng chỉ thu được một trong hai bit cổ điển

2.4 INTERNET LƯỢNG TỬ - THE QUANTUM INTERNET

Trong một cuộc họp báo tại Đại học Chicago, Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (DOE) đã

công bố một báo cáo đưa ra chiến lược kế hoạch chi tiết cho sự phát triển của Internet lượng tử quốc gia, đưa Hoa Kỳ đi đầu trong lĩnh vực này Vào tháng 2 năm 2020, Phòng thí nghiệm quốc gia DOE, các trường đại học và ngành công nghiệp đã gặp nhau tại thànhphố New York để phát triển chiến lược kế hoạch chi tiết của một mạng internet lượng tử quốc gia, đặt ra các nghiên cứu thiết yếu cần hoàn thành, mô tả các rào cản kỹ thuật và thiết kế, đồng thời thiết lập gần mục tiêu kỳ hạn.Internet lượng tử sẽ dựa vào các định luật cơ học lượng tử để kiểm soát và truyền thông tin an toàn hơn bao giờ hết [10]

Hiện đang Internet lượng tử trong giai đoạn phát triển ban đầu, Một trong những đặc điểm nổi bật của truyền lượng tử là chúng cực kỳ khó bị nghe trộm khi thông tin truyền giữa các vị trí Các nhà khoa học có kế hoạch sử dụng đặc điểm đó để tạo ra các mạng hầu như không thể bị tấn công Những tổ chức, ngành nghề hoặc lĩnh vực áp dụng sớm có thể bao gồm các ngành như dịch vụ ngân hàng và y tế, với các ứng dụng cho an ninh quốc gia và thông tin liên lạc trên máy bay Các nhà khoa học cũng đang khám phá cách internet lượng tử có thể đẩy nhanh quá trình trao đổi lượng dữ liệu khổng lồ Theo báo cáo, nếu các thành phần này có thể được kết hợp và mở rộng quy mô, thì xã hội có