Người đàn ông đứng sau hành trình phát triển máy tính lượng tử tại Microsoft

Chetan Nayak, một nhà vật lý và nhà nghiên cứu nổi bật, đã có những bước tiến đáng kể trong việc phát triển máy tính lượng tử, một công nghệ hứa hẹn sẽ cách mạng hóa nhiều lĩnh vực. Vào năm 2000, ông đã nhận lời mời từ một giám đốc điều hành của Microsoft để gia nhập công ty, với một lời hứa hẹn đầy thú vị: cùng nhau chinh phục đỉnh núi Rainier và chế tạo một máy tính lượng tử. Hai năm sau, ông đã chinh phục đỉnh núi cao nhất của Washington, nhưng hành trình phát triển máy tính lượng tử vẫn còn nhiều thách thức. Hiện nay, nhiều công ty công nghệ lớn đang chạy đua để phát triển máy tính lượng tử, với hy vọng tạo ra những đột phá trong các lĩnh vực như mã hóa và y học.

_Microsoft đã công bố rằng họ đã phát triển một con chip có khả năng tạo ra hạt Majorana._​

Điện toán lượng tử khác biệt hoàn toàn so với điện toán cổ điển, khi mà nó sử dụng qubit thay vì bit truyền thống. Qubit có khả năng tồn tại ở nhiều trạng thái cùng một lúc, cho phép xử lý thông tin một cách hiệu quả hơn và thực hiện các phép toán phức tạp nhanh chóng. Chetan Nayak hiện đang dẫn dắt một nhóm nghiên cứu tại Microsoft, bao gồm hàng trăm nhà khoa học, kỹ sư và nhà toán học, trong nỗ lực chế tạo máy tính lượng tử trong suốt hai thập kỷ qua. Nhóm nghiên cứu của ông, được gọi là Station Q, đang áp dụng những phương pháp tiếp cận táo bạo và khác biệt so với các đối thủ như Google.

_Các nhà khoa học làm việc trong phòng thí nghiệm máy tính lượng tử của Microsoft ở Redmond, Washington._​

Đam mê vật lý lượng tử Chetan Nayak đã bắt đầu khám phá thế giới vật lý lượng tử từ khi còn là học sinh trung học, khi một giáo viên đã giới thiệu cho ông một cuốn sách của nhà vật lý nổi tiếng Richard Feynman. Vật lý lượng tử, ra đời từ đầu thế kỷ 20, đã thách thức những hiểu biết truyền thống về thực tại, cho rằng các hạt có thể tồn tại ở nhiều vị trí cùng một lúc và tương tác ngay lập tức qua khoảng cách lớn. Nhiều giám đốc điều hành trong ngành công nghệ dự đoán rằng máy tính lượng tử sẽ sớm có mặt trên thị trường, nhưng vấn đề lớn nhất hiện nay là độ tin cậy của qubit. Trong khi các chip máy tính hiện tại có tỷ lệ lỗi rất thấp, qubit lại dễ bị ảnh hưởng bởi nhiễu loạn, dẫn đến nhiều lỗi hơn.

_Máy móc tại phòng thí nghiệm máy tính lượng tử của Microsoft ở Redmond._​

Dưới sự lãnh đạo của Chetan Nayak, Microsoft đang tìm cách giải quyết vấn đề này thông qua việc phát triển siêu dẫn tôpô (topological superconductor). Trong phương pháp này, một electron được phân tán trên một dây dẫn nhỏ được làm lạnh đến nhiệt độ gần bằng không tuyệt đối, từ đó tạo ra hạt Majorana, có thể được sử dụng để phát triển qubit. Microsoft đã công bố một nghiên cứu trên tạp chí Nature, khẳng định rằng họ đã xác định được một hạt Majorana và đo lường thông tin liên quan.

Tranh cãi về Qubit

Tuy nhiên, không phải ai cũng tin tưởng vào những tuyên bố của Microsoft. Một số nhà vật lý đã chỉ trích rằng việc quan sát hạt Majorana có thể chỉ là ảo ảnh. Sergey Frolov, một nhà nghiên cứu tại Đại học Pittsburgh, đã chỉ ra những điểm bất hợp lý trong dữ liệu mà Microsoft công bố. Mặc dù vậy, Jason Zander, giám đốc điều hành của Microsoft, vẫn tin tưởng vào nghiên cứu của Chetan Nayak và cho biết công ty sẽ tiếp tục công bố các nghiên cứu tiếp theo. Microsoft cam kết tuân thủ các tiêu chuẩn đạo đức cao nhất trong nghiên cứu của mình, mặc dù đã có những tranh cãi trước đó liên quan đến tính hợp lệ của một số nghiên cứu.

_Chetan Nayak lãnh đạo một nhóm tại Microsoft bao gồm hàng trăm nhà hóa học, kỹ sư và nhà toán học._​

Hiện tại, Microsoft đang tập trung vào việc cải thiện độ tin cậy của qubit và mở rộng khả năng của chip. Chetan Nayak chia sẻ rằng ông không muốn tiếp tục làm việc cho Microsoft khi đã ngoài 70 tuổi, và hy vọng sẽ có thể chứng minh khả năng của mình trước ba đứa con của mình, những người thường đùa rằng ông vẫn chưa chế tạo được máy tính lượng tử. “Mỗi lần tôi nhắc nhở chúng về việc dọn dẹp phòng, chúng lại nói, ‘Này, bạn vẫn chưa chế tạo được máy tính lượng tử đâu'”, Chetan Nayak chia sẻ với nụ cười.