Máy tính lượng tử là một bước tiến công nghệ trong xã hội hiện đại. Giải những phép toán vô cùng rắc rối phức tạp trong thời gian rút ngắn. Ngắn hơn rất nhiều khi dùng máy tính truyền thống. Do đó việc nghiên cứu và chế tạo các thiết bị hiện đại sẽ được hỗ trợ nhanh chóng hơn. Nhưng vấn đề là các thiết bị của nó cần được bảo quản ở nhiệt độ thấp. Cho nên công trình nghiên cứu tủ lạnh nhiệt độ gần bằng 0 tuyệt đối của Trung Quốc là nghiên cứu mang tính chiến lược.
Trung Quốc nghiên cứu tủ lạnh gần bằng 0 độ tuyệt đối
Các nhà khoa học Trung Quốc phát triển nguyên mẫu tủ lạnh với nhiệt độ chỉ cao hơn 0,01 độ C so với độ 0 tuyệt đối. Viện Vật lý thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc tại Bắc Kinh cho rằng; loại tủ lạnh mới do Trung Quốc sản xuất có thể giải quyết vấn đề lớn trong lĩnh vực máy tính lượng tử. Đánh dấu bước tiến lớn giúp đất nước trở nên tự lực về mặt công nghệ. Một thách thức thực sự với máy tính lượng tử vốn có khả năng làm nhiều nhiệm vụ. Bao gồm đẩy nhanh tốc độ phát triển trí tuệ nhân tạo, là yêu cầu nhiệt độ cực lạnh và môi trường biệt lập.
“Nhóm nghiên cứu sẽ tiếp tục cải tiến công nghệ để thế hệ tủ lạnh mới đang phát triển. Để đạt chất lượng của sản phẩm nhập khẩu về độ hữu dụng và ổn định”; Ji Zhongqing, nghiên cứu sinh ở viện, cho biết.
Công nghệ tủ lạnh nhiệt độ cực thấp không sử dụng khí Heli
Theo Xinhua, mẫu tủ lạnh có nhiệt độ cực thấp. Chỉ cao hơn 0,01 độ C so với độ 0 tuyệt đối (-273,15 độ C). Độ 0 tuyệt đối là nhiệt độ thấp nhất, tại đó mọi chuyển động nhiệt đều ngừng. Theo Ji, nguyên mẫu tủ lạnh không cần heli lỏng để hạ thấp nhiệt độ như tủ lạnh thông thường. Có nhiều không gian bên trong hơn, có thể chạy lâu hơn. Đồng thời thao tác điều khiển và bảo dưỡng rất dễ dàng. Tủ lạnh không cần heli lỏng đang trở nên ngày càng phổ biến trong những năm gần đây.
Trung Quốc mở nhà máy heli quy mô lớn đầu tiên năm ngoái. Trong nỗ lực giảm phụ thuộc vào nhập khẩu sản phẩm công nghệ cao. Heli là một khí hiếm, có nghĩa nó ổn định và không phản ứng với nguyên tố khác. Ngay cả trong môi trường cực hạn. Khí heli siêu nhẹ, không màu và có nguồn cung cấp hạn chế. Gần như tất cả khí heli sử dụng ở Trung Quốc, bất kể để bơm nhiên liệu cho tên lửa Trường Chinh 5; để bảo vệ kim loại trong lúc hàn; sản xuất đèn laser hay tạo môi trường siêu sạch nhằm sản xuất chip vi tính, đều đến từ nước ngoài. Chủ yếu là Mỹ hoặc các cơ sở của Mỹ ở nước khác.
Denver Li Danfeng, trợ lý giáo sư khoa vật lý ở Đại học Hong Kong; nhận định sự ra đời của mẫu tủ lạnh có thể giúp Trung Quốc cạnh trong cuộc đua phát triển máy tính lượng tử và những công nghệ nhiệt độ thấp.
Vấn đề làm lạnh gây khó khăn cho công nghệ máy tính lượng tử
Có thể mất nhiều tháng, thậm chí một năm hoặc hơn để làm ra tủ lạnh loãng chuyên dụng. Vốn có khả năng hạ nhiệt độ xuống mức lạnh hơn so với không gian bên ngoài để hỗ trợ bit lượng tử (qubit). Qubit là chìa khóa cho sức mạnh của máy tính lượng tử.
Tủ lạnh cũng đòi hỏi sự kết hợp của nhiều loại khí để làm siêu lạnh. Trong đó có helium-3, đồng vị của helium là các loại vật liệu “đặc biệt khó” tìm. Nó thường là sản phẩm phụ của chương trình nghiên cứu hạt nhân và vũ khí do chính phủ quản lý. Đo đó nó không sẵn có. Loại khí này hiếm đến mức giá thành có thể lên đến 40.000 USD cho lượng khí đủ làm một tủ lạnh.
