Trả lời: Michael Quackenbush May, tiến sĩ vật lý plasma, đại học Princeton (2024).
Với hai câu hỏi, chúng ta có thể thấy được khác nhau giữa máy tính bình thường và lượng tử:
2 +2 bằng bao nhiêu?
- Máy tính thường: Đơn giản. 2 + 2 = 2 + 1 + 1 = 3 + 1 = 4. Xong.
- Máy tính lượng tử: Hmm. Bạn có muốn làm nhanh không? HMMMM. Tôi chắc khoảng 90% nó là 4. Nhưng cũng có thể là 3? Cho tôi thêm thời gian… Được rồi, tôi chắc 98% nó là 4.
Ước số của 91 là bao nhiêu?
- Máy tính thường: 91 chia 2 được 45.5, vậy 2 không phải là ước số. 91 chia 3 được 30.3, vậy 3 cũng không phải là ước số. … 91 chia cho x được y.zzzzz, vậy x cũng không phải là ước số…….. 91 chia 7 được 13, vậy thì 7 và 13 là ước số. Làm được rồi!
- Máy tính lượng tử: Hmmm. Tôi chắc khoảng 90% đó là 7 và 13. Tôi dừng được chưa?
Chuyện gì đang xảy ra? Làm sao mà máy tính lượng tử quá tồi ở toán đơn giản và qúa giỏi ở toán cấp cao?
Có thể bạn đã đoán được, đó là do máy tính lượng tử tính toán những khả năng thay vì các kết quả chắc chắn (dựa trên đầu ra của nó). Một cách đơn giản thì chúng ta hy sinh một chút sự chắc chắn rằng của câu trả lời để đạt được một sự cải thiện đáng kể về tốc độ tính toán.
Nhưng một điều rõ ràng là hy sinh sự chắc chắn trong những tính toán thông thường là không cần thiết. Không ai muốn thấy máy tính của mình đưa ra một kết quả là 5 để trả lời cho câu hỏi “2+2 bằng bao nhiêu?” dù chỉ là một % nhỏ.
Nhưng hy sinh sự chắc chắn trong một vài trường hợp là có thể chấp nhận vì chúng ta có thể dùng máy tính thường để nhanh chóng kiểm tra kết quả của máy tính lượng tử.
Ví dụ như bạn muốn tìm hệ số của 1682676382390984681568433884349195546726287156993114778691947578918251 dùng máy tính thường. Điều này là không thể. Tôi biết kết quả, và bạn sẽ không bao giờ có thể làm được. Và không chỉ có bạn, mà cả Google, NASA, Triều Tiên không một ai có thể biết được trừ khi tôi mách cho họ dùng một máy tính lượng tử (hiện nay chưa tồn tại). Máy tính thường quá (và sẽ luôn luôn) chậm.
Tôi chắc rằng bạn sẽ thấy có ích khi biết rằng có 50% khả năng rằng một trong hai hệ số là 1299458847573889395843. Nhưng cũng có thể là sai (đúng là sai đấy), nhưng kiểm tra những hệ số được dự đoán lại rất đơn giản với máy tính thường. Chúng ta dùng máy tính lượng tử để dự đoán và máy tính thường để kiểm tra chúng.
