Microsoft ngày 2-6 công bố một chip điện toán lượng tử thế hệ mới được thiết kế với sự hỗ trợ của trí tuệ nhân tạo (AI), đồng thời cho biết hãng hiện tin tưởng có thể đưa các hệ thống lượng tử có giá trị thương mại vào hoạt động từ năm 2029.
Mốc thời gian mới đưa Microsoft vào cuộc đua ngang hàng với IBM. Tháng trước, IBM tuyên bố sẽ đầu tư 10 tỉ USD cho các công nghệ lượng tử và thành lập một công ty chuyên sản xuất chip lượng tử cho các đối tác bên ngoài, với sự hậu thuẫn của chính quyền Mỹ.
Trước đây, Microsoft chưa từng công bố thời điểm cụ thể cho việc thương mại hóa chip lượng tử thế hệ mới, chỉ cho biết mục tiêu này còn cách “vài năm chứ không phải vài thập kỷ”.
Microsoft đang cạnh tranh với IBM, Google thuộc Alphabet, Amazon cùng nhiều chương trình nghiên cứu tại Trung Quốc nhằm phát triển các hệ thống lượng tử có khả năng giải quyết những bài toán trong y học, hóa học và an ninh mạng mà máy tính truyền thống có thể mất hàng nghìn năm mới xử lý được.
Tại sự kiện ngày 2-6, Microsoft giới thiệu Majorana 2, phiên bản kế nhiệm của chip Majorana đầu tiên được công bố năm ngoái.
AI giúp tạo ra vật liệu mới
Thay đổi lớn nhất của Majorana 2 nằm ở vật liệu chế tạo. Trong khi Google, IBM và nhiều đối thủ khác sử dụng các dây siêu dẫn làm từ nhôm để xây dựng chip lượng tử, Microsoft chuyển sang sử dụng chì – nguyên tố có kích thước nguyên tử lớn hơn.
Theo ông Jason Zander, Phó Chủ tịch điều hành phụ trách mảng lượng tử của Microsoft, quyết định này được đưa ra nhờ các công cụ AI mà công ty phát triển cho lĩnh vực khoa học vật liệu. Kết quả là một số chỉ số hiệu năng của Majorana 2 đã được cải thiện tới 1.000 lần so với thế hệ trước.
Bước đột phá quan trọng nhất, theo ông Zander, là tìm ra cách sử dụng chì – vật liệu có thể hòa tan trong nước – trên chip mà không bị rửa trôi trong quá trình sản xuất.
“Lý do mọi người không dùng chì để chế tạo chip là vì cần một quy trình cực kỳ đặc biệt mới có thể làm được điều đó. Và chúng tôi đã tìm ra cách,” ông nói.
Chiến lược điện toán lượng tử của Microsoft dựa trên các hạt giả lượng tử (quasiparticles) được gọi là Majorana. Đây là loại hạt mà Microsoft khẳng định đã quan sát được, dù sự tồn tại của chúng từ lâu vẫn là chủ đề tranh luận trong giới khoa học.
Đối mặt hoài nghi từ giới vật lý
Tuyên bố của Microsoft đã vấp phải nhiều chỉ trích từ một số nhà vật lý, những người cho rằng công ty chưa công bố đủ dữ liệu để cộng đồng khoa học độc lập kiểm chứng kết quả.
Năm ngoái, tạp chí khoa học Science cho biết đang xem xét dữ liệu trong một nghiên cứu của Microsoft công bố năm 2020. Một số nhà phê bình cho rằng những vấn đề liên quan đến dữ liệu và phương pháp nghiên cứu trước đây vẫn còn xuất hiện trong công trình mới được công bố.
“Microsoft có thể sử dụng bao nhiêu chì tùy thích, nhưng điều đó không thể giúp họ né tránh nguyên tắc cơ bản của khoa học là kết quả phải có khả năng được tái lập,” ông Henry Legg, giảng viên vật lý lượng tử tại Đại học St. Andrews (Scotland), nhận định.
Đáp lại, Microsoft cho biết nhiều dữ liệu liên quan đến công nghệ này thuộc diện bí mật thương mại nên không thể công khai hoàn toàn. Tuy nhiên, công ty khẳng định đã chia sẻ rộng rãi các kết quả nghiên cứu trong các cuộc trao đổi bảo mật với Cơ quan Các dự án nghiên cứu quốc phòng tiên tiến Mỹ, đơn vị đang đánh giá tính khả thi của nhiều hướng tiếp cận điện toán lượng tử khác nhau.
“Chúng tôi đã hoàn thành đủ công việc vật lý để có được những dữ liệu rất thuyết phục,” ông Zander nói khi đề cập đến các ý kiến chỉ trích.
“Hãy tin tôi, tôi sẽ không đầu tư tiền bạc vào giai đoạn kỹ thuật nếu cảm thấy chúng tôi vẫn chưa giải quyết được những vấn đề cốt lõi về vật lý.”
Nếu đạt được mục tiêu năm 2029, Microsoft sẽ nằm trong nhóm những công ty đầu tiên đưa máy tính lượng tử có giá trị ứng dụng thực tế ra thị trường.
Tuy nhiên, nhiều chuyên gia cho rằng vẫn còn không ít rào cản kỹ thuật và khoa học cần được vượt qua trước khi điện toán lượng tử thực sự trở thành một nền tảng thương mại phổ biến.
Chip điện toán lượng tử Majorana 2 của Microsoft, được thiết kế với sự hỗ trợ của AI. Ảnh: Microsoft
Giám đốc điều hành Microsoft Satya Nadella công bố chip lượng tử Majorana 2 trên sân khấu hội nghị dành cho các nhà phát triển Build của Microsoft tại San Francisco, bang California, Mỹ, ngày 2/6/2026. Ảnh: Reuters
