Những tiến bộ đột phá trong công nghệ in 3D đang thúc đẩy mạnh mẽ khả năng mở rộng và hiệu quả của điện toán lượng tử. Các nhà nghiên cứu đã ứng dụng thành công kỹ thuật in 3D có độ phân giải cao để chế tạo các bẫy ion siêu nhỏ, yếu tố then chốt để giam giữ và kiểm soát các ion – những khối xây dựng cơ bản của các qubit trong máy tính lượng tử. Những cải tiến này đã giúp nâng cao hiệu quả bắt giữ ion và giảm thời gian chờ vận hành, mở đường cho việc tích hợp nhiều qubit hơn vào các bộ xử lý lượng tử.
Vào tháng 8 năm 2025, Đại học California, Riverside (UCR) đã nhận được khoản tài trợ 3,75 triệu đô la để dẫn đầu một dự án hợp tác tập trung vào khả năng mở rộng của điện toán lượng tử. Dự án này có sự tham gia của UC Berkeley, UCLA và UC Santa Barbara, với mục tiêu phát triển một nền tảng có khả năng kiểm soát một số lượng lớn qubit, giải quyết một trong những rào cản lớn nhất trong lĩnh vực điện toán lượng tử.
Một đổi mới quan trọng khác diễn ra vào tháng 6 năm 2025, khi Added Scientific, một công ty chuyên về nghiên cứu và phát triển sản xuất bồi đắp, đã in 3D buồng chân không đầu tiên được thiết kế để bẫy các đám mây nguyên tử lạnh. Thiết kế mới này có các hình dạng độc đáo, tạo ra một hệ thống nhỏ gọn và nhẹ hơn đáng kể so với các buồng hiện có. Phát triển này hứa hẹn mang lại các ứng dụng thực tế như đồng hồ nguyên tử và máy đo trọng lực.
Các công nghệ in 3D tiên tiến đang cho phép sản xuất các bộ phận phức tạp với độ chính xác cao, điều mà các phương pháp sản xuất truyền thống khó có thể đạt được hoặc tốn kém quá mức. Ví dụ, các bộ phận như thiết bị quang học, thiết bị chân không và các thành phần từ tính hiện đang được in bằng vật liệu có thể chịu được các điều kiện khắc nghiệt, giúp các hệ thống lượng tử trở nên di động và dễ dàng tích hợp hơn vào các ứng dụng thực tế. Việc giảm chi phí sản xuất các bộ phận phức tạp thông qua in 3D cũng là một lợi ích quan trọng, cho phép các nhà sản xuất giảm sự phụ thuộc vào các chuỗi cung ứng và công cụ đắt tiền, tạo điều kiện thuận lợi cho việc tạo mẫu và mở rộng quy mô các thiết bị lượng tử.
Tốc độ sản xuất nhanh chóng của in 3D cũng thúc đẩy quá trình lặp lại nhanh hơn, điều này rất quan trọng trong cuộc đua phát triển công nghệ điện toán lượng tử. Nhìn chung, những tiến bộ này nhấn mạnh tác động sâu sắc của công nghệ in 3D đối với điện toán lượng tử. Công nghệ này đang mở ra những khả năng mới cho việc tạo ra các bộ xử lý lượng tử vừa có khả năng mở rộng vừa hiệu quả, định hình một tương lai nơi các hệ thống lượng tử phức tạp có thể được sản xuất và triển khai trên quy mô lớn.