image Thứ Hai, 27/07/2026

Microsoft và bước đột phá với chip lượng tử Majorana 1

Sơn Trần

21/02/2025

Chia sẻ

Microsoft vừa giới thiệu loại chip lượng tử hoàn toàn mới mang tên Majorana 1. Đây được cho là thành tựu đột phá sau gần hai thập kỷ nghiên cứu của gã khổng lồ công nghệ này…

Chip Majorana 1 của Microsoft chứa tám bit lượng tử tô-pô.
Chip Majorana 1 của Microsoft chứa tám bit lượng tử tô-pô.

Microsoft thông báo việc xây dựng Majorana 1 đòi hỏi công ty phải tạo ra một trạng thái vật chất hoàn toàn mới, có tên là trạng thái tô-pô (topology). Trạng thái tô-pô là một trạng thái vật chất đặc biệt, trong đó các qubit lượng tử có tính chất ổn định hơn nhờ vào những đặc điểm toán học của chúng. Điều này giúp giảm thiểu lỗi khi thực hiện tính toán lượng tử. Tuy nhiên, cho đến nay, trạng thái này được cho là không tồn tại tự nhiên trong vũ trụ, theo CNBC.

Chip lượng tử của Microsoft sử dụng 8 qubit (bit lượng tử) tô-pô, được làm từ arsenide indium - một loại bán dẫn và nhôm - chất siêu dẫn.

Điện toán lượng tử là lĩnh vực công nghệ kết hợp các ngành khoa học máy tính, toán học và cơ học lượng tử để giải quyết nhiều phép tính phức tạp hơn thông thường. Nền tảng của điện toán lượng tử dựa trên các đơn vị thông tin được gọi là qubit, thay vì các bit nhị phân được sử dụng trong điện toán cổ điển.

THÀNH TỰU CÔNG NGHỆ

Công ty cho biết trong bài đăng trên blog rằng: “Khó khăn trong việc phát triển vật liệu phù hợp để tạo ra các hạt kỳ lạ và trạng thái vật chất tô-pô đi kèm là lý do tại sao hầu hết nỗ lực nghiên cứu lượng tử đều tập trung vào những loại qubit khác”.

Việc hiểu và vận hành trạng thái vật chất tô-pô, từ đó cho ra mẫu chip điện toán lượng tử đòi hỏi Microsoft phải phun từng nguyên tử để các vật liệu xếp thẳng hàng tuyệt đối, công ty viết trong blog.

“Trớ trêu thay, đó cũng là lý do tại sao chúng ta cần máy tính lượng tử, bởi vì việc hiểu vật liệu này cực kỳ khó khăn”, ông Krysta Svore, kỹ sư cao cấp của Microsoft, cho biết trong blog.

Giới chuyên gia công nghệ tin rằng máy tính lượng tử một ngày nào đó có thể giải quyết những vấn đề mà máy tính hiện nay gặp khó hoặc không thể giải quyết được. Tất cả máy tính hiện tại đều đang sử dụng các bit có thể bật hoặc tắt, trong khi máy tính lượng tử sử dụng qubit có thể hoạt động ở cả hai trạng thái cùng lúc.

Google cũng không kém cạnh trong nỗ lực điện toán lượng tử. Người đứng đầu bộ phận điện toán lượng tử Google, Hartmut Neven, gần đây tuyên bố rằng ứng dụng thực tế của điện toán lượng tử sẽ có mặt trong vòng 5 năm tới.

THÀNH CÔNG BƯỚC ĐẦU

Ông Satya Nadella, Chủ tịch kiêm Tổng Giám đốc Điều hành Microsoft.
Ông Satya Nadella, Chủ tịch kiêm Tổng Giám đốc Điều hành Microsoft.

Khách hàng chưa thể sử dụng chip Majorana 1 thông qua dịch vụ đám mây công cộng Azure, như cách họ làm với chip trí tuệ nhân tạo tùy chỉnh Maia 100. Thay vào đó, Majorana 1 là bước tiến để công ty tiếp tục hướng tới mục tiêu đạt một triệu qubit trên một con chip.

Theo Microsoft, một máy tính lượng tử chưa một triệu qubit có khả năng tính toán vượt xa tổng công suất tất cả máy tính hiện có trên thế giới cộng lại. Tham vọng của công ty là xây dựng được ít nhất 1.000 máy tính lượng tử loại này trong tương lai.

Thay vì dựa vào Taiwan Semiconductor hoặc công ty khác để chế tạo, Microsoft đang tự sản xuất thành phần của Majorana 1 ngay tại Hoa Kỳ. Kế hoạch được đánh giá là khả thi vì đang được thực hiện ở quy mô nhỏ.

“Chúng tôi muốn đạt vài trăm qubit trước khi bắt đầu thương mại”, ông Jason Zander, Phó Chủ tịch Điều hành Microsoft, chia sẻ với báo chí.

Trong khi chờ đợi, công ty sẽ hợp tác với phòng thí nghiệm quốc gia và một số trường đại học nhằm nghiên cứu sử dụng Majorana 1.

Mặc dù dự án tập trung phần lớn vào nghiên cứu, nhưng nhiều nhà đầu tư vẫn rất quan tâm đến điện toán lượng tử. Cụ thể, cổ phiếu IonQ và Rigetti, hai công ty hợp tác với Microsoft trong lĩnh vực lượng tử, tăng lần lượt 237% và 1.500% trong năm 2024. Cả hai đã tạo ra tổng cộng 14,8 triệu USD doanh thu trong quý III.

Dịch vụ đám mây Azure Quantum của Microsoft, cho phép nhà phát triển thử nghiệm với các chương trình và thuật toán, cung cấp quyền truy cập vào chip của IonQ và Rigetti. Có thể chip lượng tử của Microsoft sẽ được cung cấp qua Azure trước năm 2030, ông Zander cho biết.

“Có nhiều đồn đoán cho rằng chúng ta cần vài thập kỷ nữa mới đạt được điều đó”, Phó Chủ tịch Điều hành Microsoft nới. “Nhưng chúng tôi tin rằng sẽ chỉ mất vài năm.”

THÚC ĐẨY ĐỔI MỚI SÁNG TẠO NHIỀU LĨNH VỰC

Thay vì tồn tại như một hạng mục độc lập, điện toán lượng tử có thể thúc đẩy một số lĩnh vực khác. Chẳng hạn như AI của Microsoft, lĩnh vực đạt doanh thu hàng năm trên 13 tỷ USD. Máy tính lượng tử có thể được sử dụng để xây dựng dữ liệu huấn luyện mô hình AI, ông Zander nhấn mạnh.

Ngoài ra, công ty công bố thành tựu này như một phần trong chương trình Hệ thống Điện toán Lượng tử quy mô lớn chưa được khám phá (US2QC) do Cơ quan Dự án Nghiên cứu Quốc phòng Cao cấp Hoa Kỳ (DARPA) điều hành.

Microsoft hy vọng sự phát triển của điện toán lượng tử thúc đẩy mạnh mẽ các công trình khoa học, chẳng hạn như chế tạo thuốc mới, sản xuất ra vật liệu tự phục hồi, thúc đẩy tiến bộ trong nông nghiệp và nhiều lĩnh vực khác.

Ứng dụng điện toán lượng tử, Microsoft cùng nhóm chuyên gia tại Đại học Case Western Reserve, phát triển các phương pháp quét ung thư nhanh chóng và cải thiện độ chính xác trong quá trình chẩn đoán.

Những tiến bộ này có thể coi là cách mạng hóa trong lĩnh vực y tế, giúp phát hiện sớm các bệnh như ung thư và quan trọng hơn là phát triển nhiều loại thuốc mới.


AI đang tiêu thụ bao nhiêu điện năng?

Khoảng 2/3 điện năng được sử dụng cho các trung tâm dữ liệu truyền thống, trong khi các trung tâm dữ liệu chuyên phục vụ AI chiếm khoảng 1/3. AI hiện chỉ tiêu thụ khoảng 0,5% lượng điện của thế giới. Nhưng vấn đề lại nằm ở chỗ khác…

18:46 24/07/2026
AI mở ra con đường mới cho các nhà sản xuất châu Á

Khi cuộc đua về giá, pin và thiết kế giữa các nhà sản xuất xe điện dần đi đến trạng thái bão hòa, trí tuệ nhân tạo (AI) đang nổi lên như yếu tố có thể tạo ra bước ngoặt mới cho ngành công nghiệp chế tạo châu Á…

13:45 23/07/2026
Tổ chức Hợp tác Trí tuệ nhân tạo thế giới được thành lập, kỳ vọng thúc đẩy quản trị AI toàn cầu

Tổ chức Hợp tác Trí tuệ nhân tạo thế giới (WAICO) hướng tới mục tiêu thúc đẩy hợp tác quốc tế và quản trị toàn cầu về trí tuệ nhân tạo (AI), bảo đảm AI mang lại lợi ích, an toàn và công bằng...

10:54 21/07/2026
Trung Quốc hoàn thành ca cấy ghép giao diện não-máy tính thương mại đầu tiên trên thế giới

Trung Quốc vừa ghi dấu một cột mốc mới trong lĩnh vực giao diện não - máy tính (Brain-Computer Interface - BCI) khi thực hiện thành công ca phẫu thuật thương mại đầu tiên trên thế giới sử dụng một thiết bị BCI xâm lấn đã được cơ quan quản lý cấp phép lưu hành…

22:11 19/07/2026
AI chuyển sang cuộc đua mới: Lớn nhất không còn là “tốt nhất”

Thay vì chỉ chạy đua xây dựng những mô hình ngày càng lớn và đắt đỏ, các doanh nghiệp hiện quan tâm nhiều hơn đến các mô hình thông minh và hiệu quả nhất…

16:39 16/07/2026
Startup Trung Quốc ra smartphone AI đầu tiên trên thế giới

Trong khi Apple và OpenAI vướng vào cuộc chiến pháp lý liên quan đến phần cứng AI, startup StepFun của Trung Quốc đã giới thiệu mẫu smartphone được xây dựng hoàn toàn xoay quanh các AI agent, thay vì chỉ bổ sung các tính năng AI lên nền tảng di động truyền thống…

16:39 16/07/2026
Mạng lưới khoa học quốc tế: "Hạ tầng mềm" cho đổi mới sáng tạo Việt Nam

Từ nghiên cứu vật liệu, nông nghiệp, y tế đến chuyển đổi xanh, ngày càng nhiều kết nối giữa các nhà khoa học quốc tế và các nhóm nghiên cứu trong nước đang được chuyển hóa thành những dự án hướng trực tiếp vào các bài toán phát triển của Việt Nam...

16:38 16/07/2026
Công nghệ máy bay mở ra mạng lưới hàng không mới

Những bước tiến về hiệu quả khai thác, tầm bay và khả năng tiết kiệm nhiên liệu của máy bay thế hệ mới đang làm thay đổi cách ngành hàng không phát triển mạng lưới kết nối trên toàn cầu...

15:20 10/07/2026
Trung Quốc phô diễn sức mạnh AI, hé lộ điện thoại AI Agent đầu tiên thế giới

Hội nghị Trí tuệ nhân tạo Thế giới (World Artificial Intelligence Conference - WAIC) 2026 sẽ trở thành sân khấu để Trung Quốc trình làng hàng loạt công nghệ AI thế hệ mới, từ hạ tầng tính toán quy mô lớn đến các thiết bị AI dành cho người dùng cuối…

11:49 09/07/2026
Thị trường robotaxi toàn cầu có thể đạt 1.000 tỷ USD vào năm 2040

Dự kiến ​​chi phí linh kiện cho mỗi chiếc xe taxi tự lái sản xuất tại Trung Quốc sẽ giảm xuống còn từ 35.000 đến 40.000 đô la Mỹ vào năm 2027…

16:33 07/07/2026