Dù đi sau, Nga vẫn vượt qua Mỹ và Bỉ một cách ngoạn mục ở một ngành: Trong năm 2026, cả thế giới sẽ được chứng kiến

Dù đi sau, Nga vẫn vượt qua Mỹ và Bỉ một cách ngoạn mục ở một ngành: Trong năm 2026, cả thế giới sẽ được chứng kiến

Chủ nhật, 23/08/2026 13:45
Hệ số chất lượng của các bộ cộng hưởng vượt quá 10 triệu ở chế độ đơn photon, tương ứng với các chỉ số tốt nhất trên thế giới.

Nhờ đặc tính chống ăn mòn vượt trội cùng cấu trúc oxit ít khuyết tật, nguyên tố Tantan đã giúp nâng thời gian bảo toàn thông tin lượng tử lên gấp hơn 10 lần. Đây là bước tiến hạ tầng then chốt, đưa công nghệ chip siêu dẫn nội địa của Nga vươn lên sánh ngang với các trung tâm nghiên cứu hàng đầu tại Mỹ và Bỉ.

Giới hạn của nhôm truyền thống 

Trong ngành công nghiệp điện toán lượng tử, các vi mạch siêu dẫn dựa trên cấu trúc qubit (bit lượng tử) từ lâu đã xem nhôm là vật liệu tiêu chuẩn. Hầu hết các ông lớn công nghệ toàn cầu đều phát triển hệ thống lượng tử dựa trên màng mỏng nhôm và lớp cách điện nhôm oxit. Tuy nhiên, khi quy mô chip lượng tử ngày càng mở rộng, vật liệu truyền thống này bắt đầu bộc lộ những rào cản vật lý khó vượt qua.

Nhược điểm lớn nhất của nhôm nằm ở tính chất hóa học. Vật liệu này rất nhạy cảm với các dung dịch axit và hóa chất tẩy rửa mạnh. Do đó, trong quá trình chế tạo vi mạch, các kỹ sư không thể áp dụng các liệu pháp làm sạch chuyên sâu để loại bỏ triệt để tạp chất ở cấp độ nguyên tử trên bề mặt. Bên cạnh đó, lớp oxit tự nhiên của nhôm chứa mật độ khuyết tật cấu trúc khá cao, chính là nguyên nhân hàng đầu gây thất thoát năng lượng và làm suy giảm nhanh chóng trạng thái chồng phổ của qubit.

Nhằm giải quyết triệt để điểm nghẽn này, các nhà khoa học thuộc trung tâm Quantum Park của Đại học Kỹ thuật Quốc gia Bauman Moscow (MGTU) phối hợp cùng Viện Nghiên cứu Khoa học Tự động hóa Toàn Nga (VNIIA) đã nghiên cứu chuyển sang nền tảng vật liệu Tantan. Tantan là kim loại chuyển tiếp có độ bền hóa học cao, khả năng chống chịu axit tuyệt vời và ít bị ăn mòn trong các môi trường xử lý khắc nghiệt.

photo2026 08 2313 04 01

Một con chip với các bộ cộng hưởng tantalum được sản xuất tại Quantum Park. Nguồn: Ilya Stepanov

Nhờ đặc tính bền bỉ này, quy trình vi chế tạo cho phép tiến hành các công đoạn tẩy rửa bề mặt ở cường độ cao hơn hẳn. Toàn bộ các nguyên tử bẩn và lớp oxit bề mặt không mong muốn – vốn là tác nhân trực tiếp làm hỏng hiệu suất của qubit – đều được loại bỏ hoàn toàn. Hơn thế nữa, lớp oxit tự nhiên hình thành trên Tantan sở hữu cấu trúc mạng tinh thể đồng nhất, chứa ít khuyết tật vi mô hơn đáng kể so với nhôm oxit.

Kết quả là, công nghệ vi mạch tích hợp siêu dẫn trên nền Tantan cho phép nâng cao chất lượng linh kiện máy tính lượng tử lên hơn 10 lần, mở ra khả năng duy trì thông tin lượng tử trong khoảng thời gian dài chưa từng có.

Sánh ngang đỉnh cao công nghệ tại Mỹ và Bỉ

Để đánh giá chính xác độ hiệu quả của vật liệu mới, nhóm nghiên cứu đã tiến hành thử nghiệm trên các bộ cộng hưởng vi sóng bằng Tantan. Trong thiết kế chip siêu dẫn, bộ cộng hưởng đóng vai trò như thước đo nền tảng phản ánh khả năng lưu trữ và bảo toàn năng lượng lượng tử của hệ thống.

Kết quả thực nghiệm ghi nhận hệ số phẩm chất của bộ cộng hưởng Tantan đã vượt mốc 10 triệu ở chế độ đơn photon. Trong cơ học lượng tử, chỉ số Q-factor càng cao chứng tỏ năng lượng của hệ thống ít bị thất thoát ra môi trường xung quanh, đồng nghĩa với việc thông tin lượng tử được lưu giữ càng lâu và ổn định.

Con số 10 triệu được giới chuyên gia đánh giá là một chỉ số kỷ lục của ngành công nghệ siêu dẫn toàn cầu. Trước thời điểm nghiên cứu này được công bố, mức hiệu suất vượt trội như trên mới chỉ được ghi nhận tại hai trung tâm công nghệ danh tiếng thế giới: Đại học Princeton (Mỹ) và Trung tâm Công nghệ Nano IMEC (Bỉ).

Sự kiện này đánh dấu việc các nhà khoa học Nga đã chính thức làm chủ công nghệ chế tạo linh kiện lượng tử hiệu suất cao. Việc đưa chỉ số Q-factor chạm ngưỡng hàng đầu thế giới chứng minh rằng nền tảng Tantan hoàn toàn đủ khả năng thay thế các thiết kế nhôm truyền thống trong việc xây dựng các bộ xử lý lượng tử quy mô lớn.

Để tìm ra công thức chuẩn xác, nhóm nghiên cứu tại Đại học Bauman và VNIIA đã phải tiến hành hơn 1.000 cuộc thử nghiệm liên tục. Mỗi thực nghiệm là một sự kết hợp khắt khe giữa việc thay đổi nhiệt độ, áp suất, tốc độ lắng đọng và xử lý bề mặt nền silic.

photo2026 08 2313 08 37

Ảnh SEM của một con chip có các bộ cộng hưởng dựa trên tantali được sản xuất tại Quantum Park. Nguồn: Ilya Stepanov

Bước đệm cho siêu máy tính lượng tử nội địa

Không chỉ dừng lại ở quy mô phòng thí nghiệm, công nghệ chế tạo chip Tantan đã nhanh chóng được hoàn thiện để bước vào giai đoạn thương mại hóa. Theo kế hoạch được công bố, những đợt cung cấp bộ đồng xử lý lượng tử đầu tiên dựa trên nền tảng Tantan dự kiến sẽ bắt đầu ngay trong mùa thu năm 2026.

Sự hợp tác chặt chẽ giữa trung tâm Quantum Park thuộc Đại học Bauman và Viện VNIIA (đơn vị trực thuộc Tập đoàn Năng lượng Nguyên tử Quốc gia Rosatom) cho thấy sự chủ động cao trong chuỗi cung ứng công nghệ cao. Việc thương mại hóa thành công vi xử lý Tantan sẽ tạo tiền đề quan trọng để Nga xây dựng các siêu máy tính lượng tử có năng lực tính toán vượt trội mà không bị phụ thuộc vào linh kiện ngoại nhập.

Trong bối cảnh cuộc đua điện toán lượng tử toàn cầu đang diễn ra gay gắt giữa các cường quốc, bước tiến về vật liệu Tantan đại diện cho một cách tiếp cận đột phá. Thay vì chỉ tập trung gia tăng số lượng qubit trên các nền tảng vật liệu cũ vốn đã chạm ngưỡng giới hạn, việc nâng cao chất lượng nền tảng vật liệu ngay từ gốc sẽ giúp giảm thiểu đáng kể tỷ lệ lỗi tính toán – rào cản lớn nhất hiện nay của điện toán lượng tử.

Theo Pervy Tekhnichesky

Thùy Anh

Cùng tác giả

Ra quyết định khởi tố Nguyên Chủ tịch UBND xã Bạch Chí Điển SN 1960 và công chức địa chính

Thứ 4, 14/10/2026 11:11
Cả 2 bị khởi tố về hành vi lạm quyền trong khi thi hành công vụ.
Cùng chuyên mục

Lời khuyên cho các gia đình đang sử dụng đệm cao su

Thứ 5, 12/11/2026 09:51
Để duy trì độ bền hàng chục năm, giữ nguyên khả năng đàn hồi và bảo vệ sức khỏe giấc ngủ, các gia đình đang sử dụng đệm cao su cần tuân thủ những nguyên tắc bảo quản và vệ sinh cốt lõi dưới đây.

Ra lệnh bắt tạm giam Trịnh Ngọc Hiếu SN 1995 liên quan các giao dịch chuyển khoản tổng 2,4 tỷ đồng

Thứ 5, 12/11/2026 09:48
Trịnh Ngọc Hiếu, sinh năm 1995 bị bắt để điều tra về tội “Lừa đảo chiếm đoạt tài sản”.

Thi hành lệnh bắt tạm giam Giám đốc xuất nhập khẩu Trần Như Long SN 1966

Thứ 5, 12/11/2026 09:25
Trần Như Long SN 1966, trú phường Bình Phú, thành phố HCM là Giám đốc Công ty TNHH Xuất nhập khẩu P. T Việt Nam.

Võ sĩ MMA bị đối thủ đánh lén bầm dập mặt mũi tại sảnh khách sạn

Thứ 5, 12/11/2026 09:23
Sao UFC Merab bị "bạn cùng nghề" đánh lén tơi tả tại khách sạn.

Người đàn ông 60 tuổi bị tổn thương thận cấp vì 1 thói quen uống trà kéo dài nhiều năm

Thứ 5, 12/11/2026 09:06
Tin rằng mình đang duy trì thói quen uống trà tốt cho sức khỏe, người đàn ông 60 tuổi không ngờ có ngày phải nhập viện cấp cứu vì tổn thương thận cấp.
     
Nổi bật trong ngày

Liên tục ném tạ xuống sàn, phớt lờ lời nhắc nhở, cô gái bị nam thanh niên trong phòng tập gym tấn công

Thứ 4, 11/11/2026 04:50
Đoạn video ghi lại cảnh một người phụ nữ bị nam thanh niên đấm liên tiếp hai cú sau cuộc tranh cãi tại phòng gym đang lan truyền trên mạng xã hội Trung Quốc, thu hút sự chú ý của nhiều người.

Bóc giá bộ sưu tập đồng hồ 50 tỷ của ngôi sao Arsenal Declan Rice

Thứ 4, 11/11/2026 07:30
Không chỉ đá bóng hay, Declan Rice còn khiến dân tình trầm trồ với "kho báu" đồng hồ.

Taylor Swift và chồng cầu thủ lại vướng thị phi, bị hàng xóm nhà giàu doạ kiện

Thứ 4, 11/11/2026 07:45
Mới về chung nhà, vợ chồng Taylor Swift và Travis Kelce đã biến tổ ấm 5,4 triệu USD thành 'thảm họa' trong mắt hàng xóm.

Xem đội tuyển Việt Nam vs Đài Loan (Trung Quốc) lúc 19h00 hôm nay ở đâu?

Thứ 4, 11/11/2026 07:52
Đội tuyển Việt Nam bước vào trận đấu đầu tiên tại giải giao hữu quốc tế trên sân Thiên Trường (Ninh Bình) lúc 19h00 tối nay 11/11.

Kim Kardashian bị khách hàng chỉ trích vì bán dây buộc tóc, móc khóa với giá 148 USD

Thứ 4, 11/11/2026 08:00
Hộp quà đếm ngược Giáng sinh gồm 12 ngăn quà của thương hiệu SKIMS, có giá 148 USD (khoảng 3,9 triệu đồng), đang trở thành tâm điểm tranh cãi sau khi khách hàng lần lượt mở hộp và phát hiện bên trong chủ yếu là những món phụ kiện nhỏ như dây buộc tóc, kẹp tóc, móc khóa.