Báo cáo môn học nhập môn công nghệ thông tin và truyền thông tìm hiểu về máy tinh lượng tử

Chương này cũng nêu bật các điểm khác biệt giữa máy tính lượng tử và máy tính cô điển, bao gồm khả năng xử lý thông tin với tốc độ vượt trội trong một số lĩnh vực như mật mã, tối ưu hóa

UY BAN NHAN DAN THÀNH PHO HO CHi MINH TRUONG DAI HOC SAI GON

BAO CAO MON HOC NHAP MON CONG NGHE THONG TIN VA TRUYEN THONG

TÌM HIẾU VẺ MÁY TINH LƯỢNG TỬ

Thông tin thành viên:

MSSV:3124411326-Dang Van Trung-DCT124C1 MSSV: 3124411259- Neuyén Tam Sau-DCT124C1 MSSV: 3124411203-Nguyễn An Nhung-DCT124C1 MSSV:3124411032-Nguyễn Thế Báo-DCT124C1

Thành phố Hỗ Chí Minh ,12/10/2024

MUC LUC

PHAN MO DAU

CHƯƠNG 1 GIGI THIEU VA TIM HIEU VỀ MÁY TÍNH LƯỢNG TỬ

CHUGONG 2 VAI TRO CUA MAY TÍNH LƯỢNG TỬ

CHUONG 3 TAM QUAN TRONG CUA MAY TRINH LUONG TU

CHUGONG 4 NHUNG THACH THUC CUA MAY TINH LUONG TỬ

TRANG

10

DANH MUC BANG BIEU, HINH ANH

CHƯƠNG 1 GIGI THIEU VA TIM HIEU VE MAY TINH LUONG TU’

Hinh ảnh 1:/?h dạng máy tính lượng tử

CHƯƠNG 2.VAI TRÒ CỦA MAY TINH LUONG TU

L4

OA a a Ui

Hình 2: Ứng dụng máy tính lượng tử trong khoa học

CHƯƠNG 3 TÂM QUAN TRỌNG CỦA MÁY TRÍNH LƯỢNG TỬ

Hình 3: khả năng Máy Tỉnh Lượng Từ mang lại trong tương lại

CHƯƠNG 4 NHUNG THACH THUC CUA MAY TINH LUONG TU

Hình 4:khả năng đạt được của Máy Tĩnh Lượng Tử

Hình ảnh 1:/?h dạng máy tính lượng tử

Hình ảnh 2: Ứng dụng máy tính lượng tử trong khoa học

Hình ảnh 3: Khả răng Máy Tĩnh Lượng Tử mang lại trong tương lai

Hình ảnh 4:Khả năng đạt được của Máy Tĩnh Lượng Tử

TRANG

TOM TAT DE TAI -CHUONG 1

Cung cấp cái nhìn tổng quan về máy tính lượng tử, bắt đầu bằng việc giải thích các khái niệm cơ bản và nguyên lý hoạt động Máy tinh

- lượng tử sử dụng qubit thay vi bit, cho phép chúng thực hiện nhiều phép toán đồng thời nhờ vào tính chất chồng chéo và liên kết lượng

tử

Chương này cũng nêu bật các điểm khác biệt giữa máy tính lượng tử

và máy tính cô điển, bao gồm khả năng xử lý thông tin với tốc độ

vượt trội trong một số lĩnh vực như mật mã, tối ưu hóa và mô phỏng

vật lý

Bên cạnh đó, đề cập đến tiềm năng của máy tính lượng tử trong việc giải quyết các bài toán phức tạp mà máy tính truyền thống không thê xử lý hiệu quả Cuối cùng, chương này đặt ra những

thách thức liên quan đến việc phát triển và áp dụng công nghệ lượng tử, bao sồm vấn đề bảo mật

và ảnh hưởng xã hội

CHƯƠNG 2

Phân tích vai trò thiết yêu của máy tính lượng tử trong các lĩnh vực khoa học và công nghệ hiện đại Đầu tiên, chương này chỉ ra rằng máy tính lượng tử có khả năng thực hiện các phép toán

phức tạp một cách nhanh chóng, vượt trội hơn so với máy tính cổ điển

tác động của nó đến các ngành công nghiệp, cũng như

những thách thức kỹ thuật cần vượt qua để hiện thực hóa

tiềm năng của nó Cuối cùng, vai trò của máy tính lượng tử

không chỉ nằm ở khả năng tính toán mà còn ở khá năng thúc

đây những bước tiến lớn trong nghiên cứu và phát triển công

ng

CHƯƠNG 3

Khám phá tầm quan trọng của máy tính lượng tử trong việc định hình tương lai của công nghệ và khoa học Chương này nhân mạnh rằng máy tính lượng tử không chỉ là một công cụ tính toán

mới mà còn là một bước tiên đột phá trong khả năng xử lý thông tin

Công nghệ này cũng nâng cao an ninh mạng thông qua các phương pháp mã hóa hóa tiên tiến

Ngoài ra, máy tính lượng tử mở ra

nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực như

hóa học, tài chính và nghiên cứu khoa

học, giúp tạo ra các sản phâm và dịch

vụ đôi mới

Không chỉ là một công nghệ mới mà

còn là một động lực quan trọng cho sự

đổi mới và phát triển trong nhiều lĩnh

vực, ảnh hưởng đến cách mà chúng ta

giải quyết vấn để trong tương lại

CHƯƠNG 4

Việc nhắn mạnh rằng mặc dù có nhiều thách thức, những nỗ

lực trong việc vượt qua chúng sẽ thúc đây sự phát triển của

máy tính lượng tử, mở ra cơ hội mới trong các lĩnh vực khoa

học và công nghệ

' Thêm vào đó, việc phát triển phần mềm và thuật toán phù hợp cho máy tính lượng tử vẫn còn trong giai đoạn sơ khai,

z cần nhiều nghiên cứu và cải tiến Ngoài ra, chỉ phí và kỹ

thuật sản xuất máy tính lượng tử vẫn rat cao, khả năng tiếp cận công nghệ này ở mức hạn chế

Cuối cùng, van dé vé an ninh và quy định cũng cần được xem xét, bởi sự phát triển nhanh chóng của máy tính lượng tử có thé lam thay đổi toàn bộ lĩnh vực của mạng lưới ninh mạng Những

công thức này cần được giải quyết dé khai thác hết tiềm năng của máy tính

MỞ ĐẦU

May tinh lượng tử là một lĩnh vực công nghệ đang phát triển nhanh chóng, hứa hẹn sẽ mang lại những bước đột phá trong khá năng xử lý thông tin Khác với máy tính cô điển str dung bit dé

lưu trữ và xử lý thông tin, máy tính lượng tử sử

dụng qubit, cho phép nó thực hiện nhiều phép

toán song song nhờ vào nguyên lý chồng chéo và

liên kết lượng tử

Nhờ vào khả năng này, máy tính lượng tử có thé

giải quyết những bài toán phức tạp mà máy tính

thông thường mắt hàng triệu năm đề xử lý Ứng

dụng của nó rất đa dạng, từ mã hóa đữ liệu, tối ưu

hóa hệ thống, đến mô phỏng các quá trình lượng

tử trong khoa học và công nghệ

Sự phát triển của máy tính lượng tử không chỉ mở

ra cơ hội mới trong nghiên cứu và ứng dụng, mà còn đặt ra nhiêu thách thức về bảo mật và đạo

đức trong công nghệ

CÁC CHƯƠNG

CHUONG 1:

May tinh lượng tử (còn gọi là siêu máy tính lượng tử) là một thiết bị tính toán sử đụng trực tiếp các hiệu ứng của cơ học lượng tử như tính chồng chập và vướng víu lượng tử đề thực hiện các

phép toán trên dữ liệu đưa vào.[1

trong khi máy tính kỹ thuật số đòi hỏi dữ liệu phái được mã hóa thành các chữ số nhị phân (bit),

mà mỗi số được gán cho một trong hai trạng thái (0 và 1), tính toán lượng tử sử dụng các qubit

(bit lượng tử) mà chúng có thể ở trong trạng thái chồng chập lượng tử

(MrMIIsterer, Máy tính lượng tử, 2024)

TÀI LIỆU THAM KHẢO

MrMIsterer (2024, 3 3) Máy tính lượng tử Retrieved from Wikipedia: https://s.pro.vn/tahZ

CHƯƠNG 2:

Máy tính lượng tử đóng một vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực và có tiềm năng biến đôi

đáng kế máy tính lượng tử có tiềm năng ánh hưởng đáng kế đến nhiều lĩnh vực khác nhau, nhờ vào khá năng xử lý thông tin vượt trội của chúng trong việc giải quyết các vấn đẻ phức tap

Dưới đây là một số lĩnh vực chính mà máy tính lượng tử có thể có tác động cao như:

~Tính toán tối ưu trong tài chính -Tối ưu hóa giao thông và vận tái -Dự báo thời tiết và môi trường -Tối ưu hóa phân tích dữ liệu

-Bảo mật và mã hóa

-Mô phỏng và nghiên cứu khoa học

-Khoa học vật liệu và sinh học Hình tham khảo :một mẫu máy tính lượng tử của Mierosoft

Đặc biệt máy tính lượng tử có thé giúp tang tốc đào tạo các thuật toán học máy; phá vỡ

mã hóa và tiền điện tử; đóng góp vào sự hiểu biết cơ bản của chúng ta về hành vi lượng tử của tự nhiên,

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Critical Technology Tracker The global race for future power, P B., và State of Quantum Computing:

Building a Quantum Economy, 9 W., & McKinsey & Company, T Q (2023, 9 18) Các lĩnh vực ứng dụng có tác động cao của máy tính lượng tử Retrieved from BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CỤC

THONG TIN KHOA HOC VÀ CÔNG NGHỆ QUỐC GIA: https://s.netvn/PuEW

CHUONG 3:

Máy tính lượng tử là một công nghệ đột phá với tiềm năng to lớn trong nhiều lĩnh vực

1

TÀI LIỆU THAM KHẢO

._ Trí tuệ nhân tạo: Máy tính lượng tử có

Tốc độ xử lý vượt trội: Máy tính lượng tử có khả năng xử lý các phép tính phức

tạp mà máy tính bình thường không thê thực hiện trong thời gian ngắn Điều này

mở ra cơ hội cho những nghiên cứu và ứng dụng mới trong các lĩnh vực như y

học, phân tích dữ liệu,

._ Tối ưu hóa hệ thống: Nhiều bài toán trong lĩnh vực logistic, quản lý tài nguyên

và chuỗi cung ứng đòi hỏi tìm kiếm tối ưu và toàn cục, điều mà máy tính lượng tử

có thê xử lý hiệu quả hơn, giúp tiết kiệm chi phí và năng lượng

._ Tăng cường an ninh mạng quốc gia: máy tính lượng tử có thê sử dụng đề phá vỡ

các phương thức hiện đại, khiến tội phạm mạng khó truy cập thông tin Đồng thời

chúng có thê phân tích lượng lớn dữ liệu nhằm xác định phương thức và mối de

dọa trên không gian mạng, tăng cường các giải pháp bảo vệ an ninh quốc gia

Cai thiện chăm sóc sức khỏe: Máy tính lượng tử có thê được sử dụng trong chăm

sóc sức khỏe đề thực hiện các mô phỏng

và tính toán phức tạp nhằm đưa ra các

phương pháp điều trị và liệu pháp tốt hơn

cho nhiều loại bệnh và tình trạng bệnh

khác nhau

thể cải thiện hiệu suất và tốc độ xử lý các

thuật toán học máy, từ đó thúc đây các

ứng dụng AI tiên tiễn hơn Trong nhiều

ứng dụng AI, việc xử ly và phân tích dữ

liệu lớn và phức tạp là thách thức lớn

Máy tính lượng tử có khả năng xử ly các

đữ liệu này một cách hiệu quả hơn thông

qua các thuật toán lượng tử (Nguyễn,

2024)

Nguyễn, H (2024, 8 29) Máy tính lượng tử là gì? Những điều cần biết về máy tính lượng tử Retrieved

CHƯƠNG 4

from VIETNIX: https://s.net.vn/NAgB

May tinh lượng tử, với tiểm năng cách mạng hóa cách chúng ta xử lý thông tin, cũng đối mặt với nhiều thách thức đáng kể Những khó khăn này không chỉ ảnh hưởng đến khả năng phát triển

công nghệ mà còn định hình tương lai của ngành khoa học máy tính

Sau đây là một số thách thức đối với máy tính lượng

tử:

- Qubit không ôn định -Nhiễu và lỗi -Kiểm soát và đo lường -Số Lượng qubit và độ phức tạp

-Lập trinh và thuật toán

-Khả năng mở rộng (Giang, 2024) Hình ánh minh họa(nguồn: https://s.net.vn/N2jG)

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Giang, P P (2024, 9 19) Máy tính lượng tử, cơ hội và thách thức đối với an toàn an ninh Retrieved from

Tạp chí Khoa học &Công nghệ Việt Nam form : https://s.net.vn/BMT8

KET LUAN VA KHUYEN NGHI Máy tính lượng tử đang ỏ ở giai đoạn phát triển sơ khai, nhưng với tiềm năng vượt trội trong việc giải quyết các vấn đề mà máy tính cô điển khó khăn hoặc không thể xử lý, nó có thê cách mạng hóa nhiều lĩnh vực khoa học và công nghệ trong tương lai Tuy nhiên, dé dat được điều này, cần

có những bước tiến lớn về mặt kỹ thuật và công nghệ Chúng ko chỉ mang lại giá trị to lớn về các mạng kinh tế mà còn cá trong quân sự „y tế và cả về mặt khoa học với đó việc phát triển về máy tính lượng tử trong tương lai gân thì nó là 1 công cụ hữu ích giúp Việt Nam ta phát triển nền kinh

tế 1 cách mạnh mẽ

Mặc đù chưa có khá năng tạo ra một chiếc máy như thế, nhưng mình tin những nhà khoa học của Việt Nam cùng với các công trình nghiên cứu chuyên sâu có thế giúp chúng ta không bị thụt lùi

SO với các cường quốc như Mỹ hay Trung