Tìm hiểu và trình bày sơ lược về máy tính lượng tử được chế tạo bởi Google vào năm 2019 và Trung Quốc vào năm 2021

Với giải Vận dụng trang 22 Chuyên đề Vật lí 10 Chân trời sáng tạo chi tiết trong Bài 2: Giới thiệu một số lĩnh vực nghiên cứu trong vật lí giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập Chuyên đề Vật lí 10. Mời các bạn đón xem:

Giải bài tập Chuyên đề Vật lí lớp 10 Bài 2: Giới thiệu một số lĩnh vực nghiên cứu trong vật lí

Vận dụng trang 22 Chuyên đề Vật lí 10: Tìm hiểu và trình bày sơ lược về máy tính lượng tử được chế tạo bởi Google vào năm 2019 và Trung Quốc vào năm 2021

Lời giải:

Máy tính lượng tử (Quantum Computing) tận dụng những hiện tượng cơ học của hạt lượng tử để tạo ra các đối tượng truyền tải dữ liệu, thông tin cực nhanh. Máy có năng lực tính toán gấp cả tỉ lần so với máy tính mạnh nhất hiện nay.

- Vào năm 2019, Google đã khiến cả thế giới phải giật mình khi sử dụng công nghệ lượng tử để giải quyết một vấn đề trong 3 phút 20 giây, trong khi một máy tính thông thường cần đến 10.000 năm. Với tốc độ này, máy tính lượng tử sẽ dễ dàng bẻ khóa mọi mật mã hiện nay. Các nhà công nghệ trên khắp thế giới đang sử dụng các máy điện toán lượng tử để nghiên cứu ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như tài chính, quân sự, điều chế thuốc, năng lượng hạt nhân, trí tuệ nhân tạo (AI), hàng không vũ trụ. Quốc gia nào sản xuất máy tính lượng tử hoạt động hiệu quả sẽ có lợi thế chính về kinh tế, quốc phòng và an ninh mạng, theo trang tin Axios.

- Bà Laura Thomas, cựu nhân viên CIA và giám đốc mảng giải pháp an ninh quốc gia của Công ty máy tính lượng tử ColdQuanta, cho biết: "Mỹ đang đi trước trong nhiều lĩnh vực điện toán lượng tử và chúng tôi có rất nhiều tài năng. Tuy nhiên, Trung Quốc đang bắt kịp để thu hẹp khoảng cách đó rất nhanh chóng". Trong khi các công ty Mỹ nói chung đang dẫn đầu trong việc xây dựng máy tính lượng tử tốt hơn, thì Trung Quốc đã đầu tư ồ ạt vào ngành này. Họ đã đầu tư một phòng thí nghiệm quốc gia trị giá 11 tỉ USD cho khoa học thông tin lượng tử.

- Các nhà nghiên cứu Trung Quốc đã tạo ra những bước đột phá về truyền thông lượng tử, bao gồm cả vệ tinh lượng tử. Tháng 5.2021, nhóm nghiên cứu của Pan Jianwei đã thiết kế một hệ thống tính toán lượng tử siêu dẫn có tốc độ xử lý 66 qubit (bit lượng tử), đặt tên là "Zuchongzhi 2.1" - theo tên nhà toán học và thiên văn học người Trung Quốc thế kỷ thứ 5. Tân Hoa Xã cho hay, hệ thống này nâng cao đáng kể lợi thế lượng tử cho Trung Quốc.

"Zuchongzhi 2.1", nhanh hơn 10 triệu lần so với siêu máy tính nhanh nhất thế giới hiện tại và độ phức tạp tính toán của nó cao hơn 1 triệu lần so với bộ xử lý Sycamore của Google. Đây là lần đầu tiên Trung Quốc đạt được lợi thế lượng tử trong một hệ thống tính toán lượng tử siêu dẫn.

"Zuchongzhi 2.1" đã đạt được lợi thế lượng tử lần đầu tiên so với một bộ xử lý trước đó có tên "Zu Chongzhi" - một nguyên mẫu lượng tử siêu dẫn có tốc độ xử lý 62 qubit.

Xem thêm các bài giải Chuyên đề Vật lí lớp 10 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Mở đầu trang 14 Chuyên đề Vật lí 10: Từ khi trở thành một ngành Khoa học độc lập, Vật lí đã có những tác động mạnh mẽ đến mọi mặt đối với sự phát triển của nền văn minh nhân loại. Trong thế kỷ XXI này các nhà vật lí tập trung nghiên cứu những đối tượng nào sử dụng những công cụ hay mô hình lý thuyết gì để thực hiện những nghiên cứu đó?

Câu hỏi 1 trang 14 Chuyên đề Vật lí 10: Mô tả về một số ví dụ về ứng dụng của vật lí hạt nhân

Câu hỏi 2 trang 15 Chuyên đề Vật lí 10: Thảo luận và đánh giá những lợi ích, tác hại tiềm ẩn của công nghệ hạt nhân đối với nhân loại.

Câu hỏi 3 trang 16 Chuyên đề Vật lí 10: Nêu một số ví dụ khác về ứng dụng của công nghệ nano trong đời sống.

Luyện tập trang 16 Chuyên đề Vật lí 10: Tìm hiểu ứng dụng của công nghệ nano trong chế tạo pin và thiết bị lưu trữ năng lượng.

Câu hỏi 4 trang 17 Chuyên đề Vật lí 10: Liệt kê một số thiết bị sử dụng laser trong kĩ thuật, công nghệ và cuộc sống hàng ngày

Câu hỏi 5 trang 18 Chuyên đề Vật lí 10: Quan sát Hình 2.10, tìm hiểu và trình bày sơ lược những hiểu biết của em về sự phát triển của một trong những công nghệ được giới thiệu.

Câu hỏi 6 trang 19 Chuyên đề Vật lí 10: Trình bày một số trường hợp có thể gây nguy hiểm khi sử dụng laser.

Luyện tập trang 19 Chuyên đề Vật lí 10: Trình bày sơ lược một số ứng dụng khác của laser trong đời sống hàng ngày.

Vận dụng trang 19 Chuyên đề Vật lí 10: Tìm hiểu và viết bài luận ngắn về sự phát triển của một công nghệ cụ thể với sự hỗ trợ của vật lý laser (Gợi ý: có thể sử dụng công nghệ điều trị các tật khúc xạ của mắt hoặc công nghệ cắt, khắc công nghiệp)

Luyện tập trang 21 Chuyên đề Vật lí 10: Tìm hiểu về khái niệm 1 kg trước và sau ngày 20/5/ 2019