Điện toán lượng tử – công cụ khoa học viễn tưởng mà biến các phân tử bị vướng víu thành các con số điện toán – đang gần trở thành hiện thực. Vào tháng 9, các công ty hàng đầu bao gồm Alphabet, IBM, JPMorgan Chase và các chuyên gia học thuật đã nhóm họp tại một cuộc họp do Văn phòng Chính sách Khoa học và Công nghệ của Nhà Trắng tài trợ.

Lượng tử có thể có khả năng đưa ra kết quả nhanh hơn theo cấp số nhân so với các hệ thống ngày nay thậm chí với tốc độ xử lý nhanh nhất. “Trong khi một máy tính truyền thống phải tìm kiếm liên tục các giải pháp tiềm năng cho một vấn đề toán học thì hệ thống lượng tử có thể xem xét mọi giải pháp tiềm năng cùng một lúc và đưa ra các câu trả lời – không chỉ đưa ra giải pháp tốt nhất mà còn đưa ra gần mười nghìn lựa chọn thay thế – chỉ trong vòng chưa đầy một giây”, Arthur Herman giải thích trên tạp chí Forbes.

Lượng tử đang phát triển vượt ngoài mong đợi. Chỉ gần đây, công ty Ford Motor đã được tiết lộ rằng công ty này đã “lặng lẽ ký hợp đồng trị giá 100.000 USD với Phòng thí nghiệm trí tuệ nhân tạo lượng tử của NASA (QuAIL) để sử dụng máy tính lượng tử của cơ quan vũ trụ này vào quá trình nghiên cứu xe hơi tự động của mình”, theo Mark Harris, tạp chí IEEE Spectrum. Có một số ứng dụng tiềm năng dự kiến ​​phát triển, bao gồm tối ưu hóa lộ trình cho các đội xe tải thương mại diesel. “Công ty ban đầu sẽ khái quát hóa bài toán “người bán hàng rong” cổ điển – làm thế nào để vẽ các tuyến đường hiệu quả nhất xung quanh một vùng bao gồm nhiều thành phố”, Harris nói. Các máy tính ngày nay sẽ trở nên quá chậm chạp đối với việc phân tích và vạch ra tất cả các tuyến đường tiềm năng.

Các nhà sản xuất xe hơi khác, bao gồm Volkswagen, đã làm việc với điện toán lượng tử trong nỗ lực nhằm “tối ưu hóa các tuyến đường cho 10.000 xe taxi tại thành phố Bắc Kinh vốn nổi tiếng về tình trạng kẹt xe. Các nhà nghiên cứu kết luận rằng ủ lượng tử sẽ xử lý các tác vụ quan trọng về thời gian như tối ưu hóa lưu lượng. (Ủ lượng tử cung cấp kết quả trong một vài phần nghìn giây). Volkswagen hiện đang sử dụng điện toán lượng tử nhằm cải thiện kỹ thuật học tăng cường cho các đại lý phần mềm để tìm hiểu về tương tác với môi trường của chúng, ví dụ như trong hoạt động đỗ xe tự động”.

Một báo cáo gần đây của Nhóm Tư vấn Boston đồng ý rằng điện toán lượng tử hiện đạt gần tới điểm mà nó có thể có sẵn. Theo Massimo Russo, Anant Thaker, và Suhare Adam đến từ Nhóm tư vấn Boston, các trường hợp sử dụng bao gồm “các ứng dụng trong các lĩnh vực như tìm kiếm, mật mã học và học máy”. “Chúng tôi hy vọng điện toán lượng tử phát triển hoàn thiện qua ba thế hệ kéo dài trong 25 năm tới”, họ dự đoán. “Các công ty có thể sử dụng các cỗ máy thế hệ đầu để giải quyết các nhu cầu Nghiên cứu & Phát triển và kinh doanh thực tế sớm hơn nhiều”.

Ví dụ, họ đưa ra minh họa, “một ứng dụng về lợi thế tốc độ đáng kể này với tiềm năng thị trường quan trọng trong ngắn hạn là Nghiên cứu & Phát triển hóa học và dược phẩm: mô phỏng sự tương tác giữa các phân tử khi chúng phát triển về kích thước vì chúng thể hiện mức tăng trưởng theo cấp số nhân về mức độ phức tạp của giải pháp tương tự với quá trình phân tích một số nguyên ra thừa số nguyên tố đối với các số lớn”.

Trong khi điện toán lượng tử vẫn có thể là một cách làm so với việc áp dụng chủ đạo, một khi điện toán lượng tử bắt đầu cho thấy các ứng dụng thực tế, quá trình xử lý sẽ diễn ra với tốc độ ánh sáng. Điều này có nghĩa là một khía cạnh hoàn toàn mới cho điện toán thời gian thực.