0:00:00.195,0:00:03.313
Trong suốt chiều dài lịch sử,[br]công nghệ được sinh ra từ

0:00:03.313,0:00:06.051
trí tuệ loài người, lửa và gậy gộc.

0:00:06.631,0:00:10.102
Khi lửa và gậy gộc biến thành[br]nhà máy điện và vũ khí hạt nhân,

0:00:10.102,0:00:12.692
não bộ chúng ta đã đạt được[br]bước tiến bộ vĩ đại nhất.

0:00:13.132,0:00:17.619
Từ thập kỷ 60, sức mạnh trí tuệ nhân loại[br]tăng lên theo cấp số nhân,

0:00:17.619,0:00:21.794
làm ra những cỗ máy nhỏ dần,[br]đồng thời ngày càng mạnh mẽ.

0:00:22.524,0:00:25.444
Nhưng quá trình này sắp đến giới hạn[br]về mặt vật lý.

0:00:25.834,0:00:28.721
Bộ phận máy tính đang đạt đến kích cỡ[br]của một nguyên tử.

0:00:29.391,0:00:32.689
Để hiểu được vì sao đây là một vấn đề,[br]ta cần biết khái niệm cơ bản.

0:00:39.666,0:00:43.903
Một máy tính được làm bởi nhiều bộ phận[br]đơn giản, làm những việc đơn giản,

0:00:43.903,0:00:48.474
lưu trữ, xử lý dữ liệu và [br]điều khiển các bộ phận.

0:00:49.064,0:00:50.678
Các chip máy tính gồm các module,

0:00:50.678,0:00:53.906
mang theo các cổng logic, [br]gồm các transistor.

0:00:54.556,0:00:58.459
Transistor là bộ phận cơ bản nhất trong[br]việc xử lý dữ liệu,

0:00:58.459,0:01:01.555
về cơ bản, nó là một công tắc để[br]mở hoặc đóng

0:01:01.555,0:01:03.479
lối đi của thông tin.

0:01:03.939,0:01:08.463
Thông tin được sử dụng dưới dạng bit,[br]có thể nhận giá trị 0 hoặc 1.

0:01:09.073,0:01:12.982
Chuỗi nhiều bit được dùng để đại diện[br]cho các thông tin phức tạp hơn.

0:01:13.502,0:01:18.025
Transistor là tập hợp các cổng logic,[br]mỗi cổng có chức năng rất đơn giản.

0:01:18.025,0:01:22.888
Ví dụ, một cổng AND sẽ trả về kết quả[br]là 1 nếu mọi đầu vào là 1

0:01:22.888,0:01:25.104
và trả về 0 trong tất cả các[br]trường hợp còn lại

0:01:25.664,0:01:28.982
Kết hợp các cổng logic sẽ đem lại[br]các module tính toán thực tế hơn,

0:01:28.982,0:01:31.066
ví dụ như là phép cộng hai số.

0:01:31.446,0:01:35.134
Khi có thể cộng, bạn có thể nhân,[br]và khi có thể nhân,

0:01:35.134,0:01:36.851
bạn cơ bản là làm được mọi thứ.

0:01:37.481,0:01:41.038
Mọi hoạt động thực tế dễ dàng hơn[br]toán lớp 1 theo đúng nghĩa đen,

0:01:41.038,0:01:43.729
nên bạn có thể tưởng tượng máy tính[br]giống như một lớp học

0:01:43.729,0:01:46.038
đang giải các bài toán đơn giản.

0:01:46.578,0:01:50.717
Với số lượng đủ lớn, chúng có thể[br]tính toán ra mọi thứ.

0:01:51.277,0:01:53.617
Tuy nhiên, khi các bộ phận[br]ngày càng nhỏ và mỏng,

0:01:53.617,0:01:56.049
vật lý lượng tử khiến mọi thứ[br]trở nên khó hơn.

0:01:56.649,0:01:59.805
Cụ thể hơn, một transistor chỉ đơn giản[br]là một công tắc điện.

0:02:00.105,0:02:03.111
Điện là đường dịch chuyển của[br]electron từ nơi này sang nơi khác,

0:02:03.111,0:02:07.818
vì thế công tắc là cánh cổng để[br]ngăn electron di chuyển theo một hướng.

0:02:08.408,0:02:11.678
Ngày nay, kích cỡ một transistor[br]vào khoảng 14 nm,

0:02:11.678,0:02:15.481
tức là nhỏ hơn đường kính virus HIV[br]8 lần,

0:02:15.481,0:02:18.451
nhỏ hơn hồng cầu 500 lần.

0:02:18.931,0:02:22.497
Một transistor đang gần đạt kích cỡ[br]của một nguyên tử,

0:02:22.497,0:02:25.929
electron có thể chỉ cần dịch chuyển[br]xuyên qua "cánh cổng" này

0:02:25.929,0:02:28.173
thông qua một "đường hầm lượng tử".

0:02:28.643,0:02:31.649
Về mặt lượng tử, vật lý hoạt động[br]khá khác so với

0:02:31.649,0:02:33.358
những gì ta từng được làm quen,

0:02:33.358,0:02:36.561
và máy tính truyền thống khồng còn[br]phù hợp nữa.

0:02:37.071,0:02:40.935
Chúng ta đang tiến tới rào cản[br]vật lý trong việc phát triển công nghệ.

0:02:41.655,0:02:44.001
Để giải quyết vấn đề này,[br]các nhà khoa học

0:02:44.001,0:02:47.016
đang thử nghiệm các tính chất[br]lượng tử bất thường

0:02:47.016,0:02:49.052
bằng cách xây dựng máy tính lượng tử.

0:02:49.664,0:02:53.141
Trong máy tính thông thường, bit là đơn vị[br]nhỏ nhất của thông tin.

0:02:53.611,0:02:57.787
Máy tính lượng tử sử dụng qubit, đơn vị[br]cũng có thể đặt là một trong hai giá trị.

0:02:58.287,0:03:00.613
Một qubit có thể là hệ[br]hai trạng thái lượng tử,

0:03:00.613,0:03:04.290
giống như là một spin trong từ trường[br]hoặc là một photon đơn lẻ.

0:03:04.580,0:03:07.518
0 và 1 là các trạng thái của hệ thống,

0:03:07.518,0:03:10.678
giống như photon phân cực theo[br]chiều ngang hoặc dọc.

0:03:11.148,0:03:14.524
Trong thế giới lượng thử, qubit không cần[br]phải là 0 hoặc 1;

0:03:14.524,0:03:17.656
nó có thể là cả hai [br]với một tỉ lệ nhất định.

0:03:17.896,0:03:19.905
Đây là nguyên lý chồng chập.

0:03:20.355,0:03:24.270
Nhưng cho đến khi kiểm tra giá trị,[br]ví dụ như đưa photon vào một màng lọc,

0:03:24.270,0:03:28.664
nó sẽ phải chọn là phân cực dọc[br]hoặc ngang.

0:03:29.234,0:03:33.722
Vì thế, khi không ai để ý, qubit có thể[br]là sự chồng chập các khả năng

0:03:33.722,0:03:36.953
có giá trị 1 và 0, và bạn không thể đoán[br]nó sẽ về giá trị nào.

0:03:37.623,0:03:41.690
Nhưng ngay khi bạn tính đến nó,[br]nó sẽ ngay lập tức về chỉ một giá trị.

0:03:42.380,0:03:44.537
Nguyên lý chồng chập chính là[br]bước ngoặt.

0:03:45.267,0:03:48.233
4 bit cổ điển có thể là một trong[br]

0:03:48.233,0:03:50.040
2^4 giá trị tại một thời điểm.

0:03:50.422,0:03:54.400
Nghĩa là với 16 giá trị cho phép,[br]bạn chỉ dùng được một.

0:03:54.960,0:03:57.016
4 qubit với chồng chập

0:03:57.016,0:04:00.202
có thể trở thành 16 giá trị cùng một lúc!

0:04:00.875,0:04:04.020
Con số này tăng theo cấp số nhân[br]với từng qubit được thêm vào.

0:04:04.530,0:04:08.110
20 qubit có thể lưu trữ[br]hơn một triệu giá trị song song nhau.

0:04:08.780,0:04:11.680
Kỳ lạ hơn, qubit có một tính chất rất dị

0:04:11.680,0:04:15.147
là rối lượng tử, một kết nối giữa[br]các qubit

0:04:15.147,0:04:17.968
khiến cho trạng thái qubit này đổi[br]dựa vào qubit còn lại,

0:04:17.968,0:04:20.084
không quan trọng khoảng cách giữa chúng.

0:04:20.564,0:04:23.254
Đồng nghĩa với việc chỉ cần tính[br]một qubit

0:04:23.254,0:04:27.562
chúng ta có thể suy ra qubit còn lại[br]mà không cần tính đến nó.

0:04:27.942,0:04:30.718
Vận dụng qubit cũng rất hại não.

0:04:31.118,0:04:34.010
Một cổng logic thông thường[br]cần một nhóm đầu vào

0:04:34.010,0:04:36.133
vừa đưa ra một giá trị trả về duy nhất.

0:04:36.654,0:04:39.863
Một cổng lượng tử sử dụng[br]một đầu vào là kiểu chồng chập,

0:04:39.863,0:04:44.780
biến đổi các khả năng, và trả về[br]một kiểu chồng chập khác.

0:04:45.430,0:04:49.965
Vì thế một máy tính lượng tử cài đặt qubit[br]và sử dụng các cổng lượng tử để làm rối

0:04:49.965,0:04:53.171
và vận dụng các khả năng để có thể[br]tính toán đầu ra,

0:04:53.171,0:04:57.501
xem xét sự chồng chập để cuối cùng[br]có được một chuỗi số 0 và 1.

0:04:57.991,0:05:00.996
Đồng nghĩa với việc bạn có thể[br]tính toán rất nhiều phép tính

0:05:00.996,0:05:04.138
phù hợp với thiết lập bạn đề ra[br]trong cùng một lúc.

0:05:04.728,0:05:06.895
Đương nhiên bạn chỉ nhận được một kết quả

0:05:06.895,0:05:09.466
và đó chưa chắc là kết quả bạn cần,

0:05:09.466,0:05:11.697
vì thế bạn cần kiểm tra lại và thử lại[br]nếu cần.

0:05:12.717,0:05:15.886
Nhưng nếu khai thác khả năng chồng chập[br]và rối lượng tử,

0:05:15.886,0:05:17.888
việc này có thể hiệu quả hơn rất rất nhiều

0:05:17.888,0:05:20.427
so với làm việc tương tự trên máy tính[br]thông thường.

0:05:21.747,0:05:25.463
Vậy nên, trong khi máy tính lượng tử[br]chưa thể thay thế máy tính trong nhà,

0:05:25.463,0:05:28.201
nó có thể vô cùng hữu dụng ở một số mảng.

0:05:28.771,0:05:30.457
Một trong số đó là tìm dữ liệu.

0:05:30.817,0:05:32.264
Để tìm dữ liệu nào đó,

0:05:32.264,0:05:35.479
một máy tính phải kiểm tra[br]tất cả các mục trong một thời gian.

0:05:36.019,0:05:38.812
Thuật toán lượng tử chỉ cần căn bậc hai[br]thời gian trên,

0:05:38.812,0:05:41.934
mà nếu là cơ sở dữ liệu lớn,[br]đó là một sự khác biệt rõ ràng.

0:05:42.761,0:05:46.595
Thuật toán lượng tử rất nổi tiếng trong[br]lĩnh vực phá bảo mật thông tin.

0:05:47.235,0:05:49.746
Hiện tại, trình duyệt, email và tài khoản[br]ngân hàng

0:05:49.746,0:05:53.193
của bạn được bảo mật bằng hệ thống mã hóa,[br]cấp cho mọi người

0:05:53.193,0:05:56.587
một khóa công khai để mã hóa một tin nhắn[br]mà chỉ bạn có thể giải mã.

0:05:57.057,0:05:59.889
Vấn đề ở chỗ khóa công khai có thể[br]sử dụng

0:05:59.889,0:06:02.014
để tính ra khóa cá nhân bí mật của bạn.

0:06:02.544,0:06:05.520
May là việc đó nếu làm trên[br]máy tính thông thường

0:06:05.520,0:06:07.690
cần hàng năm trời thử các giá trị.

0:06:08.110,0:06:10.520
Nhưng máy tính lượng tử với tốc độ bá đạo

0:06:10.520,0:06:11.906
có thể làm rất nhanh chóng.

0:06:12.636,0:06:15.345
Một ứng dụng thú vị khác là[br]mô phỏng.

0:06:15.795,0:06:18.897
Mô phỏng thế giới lượng tử cần[br]nguồn tài nguyên rất lớn,

0:06:18.897,0:06:22.062
thậm chí với các cấu trúc lớn,[br]như là phân tử,

0:06:22.062,0:06:23.954
chúng thường thiếu chính xác.

0:06:24.504,0:06:28.254
Vậy nên tại sao không mô phỏng lượng tử[br]bằng chính vật lý lượng tử?

0:06:29.004,0:06:31.888
Mô phỏng lượng tử có thể đem lại[br]hiểu biết mới về protein,

0:06:31.888,0:06:33.783
tạo ra cuộc cách mạng về dược phẩm.

0:06:34.403,0:06:36.878
Hiện tại ta không thể biết liệu[br]máy tính lượng thử sẽ

0:06:36.878,0:06:40.680
là một công cụ chuyên biệt[br]hay là cuộc cách mạng nhân loại.

0:06:41.090,0:06:43.733
Chúng ta không thể biết giới hạn[br]của công nghệ,

0:06:43.733,0:06:45.863
và chỉ có duy nhất một cách để biết được!

0:06:47.563,0:06:50.625
Video được hỗ trợ bởi Học viện Khoa học[br]Australia,

0:06:50.625,0:06:53.525
nơi chắp cánh và hỗ trợ cho ngành khoa học[br]một cách tuyệt vời.

0:06:54.425,0:06:56.595
Tìm hiểu thêm về ượng tử và[br]các vấn đề khác

0:06:56.595,0:06:58.567
tại .

0:06:58.911,0:07:01.917
Một hân hạnh lớn khi làm việc cùng họ,[br]vì thế hãy thăm họ!

0:07:02.387,0:07:06.070
Video của chúng tôi được hoàn thành nhờ[br]hỗ trợ của các bạn trên Patreon.com.

0:07:06.630,0:07:10.796
Nếu muốn hỗ trợ thêm và trở thành[br]thành viên của binh đoàn chim Kurzgesagt,

0:07:10.796,0:07:12.361
hãy thăm Patreon của Kurzgesagt!

0:07:12.361,0:07:16.361
Sub by Phú Trần - gpaddy.com