Con chip lượng tử 2000 Qubit sắp ra mắt, nhưng giới khoa học không ai có ý định mua nó cả

Công ty máy tính lượng tử D-Wave, mới đây đã công bố sản phẩm mới nhất của mình - một con chip lượng tử với khả năng chứa tới 2000 qubíts, gấp đôi hệ thống lớn nhất hiện tại. Con chip này sẽ chính thức được ra mắt trong năm 2017, và nếu những gì nó thể hiện hoàn toàn được như kỳ vọng, thì vị thế của D-Wave trong ngành máy tính lượng tử sẽ trở nên vững chắc hơn rất nhiều. Thế nhưng, mặc dù D-Wave tỏ ra hết sức tự tin về sản phẩm của mình, thì giới khoa học và học giả lại cho rằng, công ty này sẽ không bao giờ có thể chứng minh sự vượt trội của mình, đặc biệt là với phương thức hoạt động như hiện tại.

Theo lời Colin William, trưởng bộ phận phát triển kinh doanh của D-Wave, đồng thời cũng là một nhà khoa học máy tính lượng tử, "Con chip mới không chỉ lớn hơn, mà còn được cải thiện về rất nhiều mặt khác nhau".

Siêu máy tính của D-Wave trong một buổi triển lãm

Những con chip lượng tử của D-Wave hoạt động theo quá trình mang tên "Quantum Annealing" (Ủ lượng tử). Quá trình này, theo ông William, là cách tốt nhất để xây dựng một chiếc máy tính lượng tử, so với các phương pháp tiếp cận khác. "Chúng quá mang nặng tính lý thuyết. Chẳng hạn như hệ thống máy tính tôpô lượng tử (đang được Microsoft hướng tới), hoạt động dựa vào việc tạo ra các chuẩn hạt ngoại lai, vốn rất khó để làm ra - và càng khó hơn khi thực hiện tính toán trên chúng".

"Chúng ta chỉ mới vừa có thể tạo ra được các chuẩn hạt này, nên đừng nghĩ tới việc thực hiện tính toán trên chúng vào thời điểm này. So với phương pháp kể trên, thì Ủ lượng tử có nhiều lợi thế hơn hẳn" - ông William bổ sung.

Thế nhưng, các nhà nghiên cứu trong ngành lại cho rằng, những lợi thế do D-Wave quảng cáo hoàn toàn chưa được kiểm chứng. Một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Khoa học vào năm 2014, cho thấy rằng, những vấn đề được giải quyết trên máy tính của D-Wave cũng chẳng nhanh hơn những chiếc siêu máy tính khác một chút nào. Thứ mà giới khoa học đang cần tìm kiếm, là những bằng chứng cho thấy rõ ràng lợi thế tốc độ của máy tính lượng tử - điều mà D-Wave đến giờ vẫn chưa chứng minh được.

Matthias Troyer, đồng tác giả nghiên cứu được công bố trên tạp chí Khoa học năm 2014, cho biết "Hóa ra nền tảng công nghệ tính toán được D-Wave sử dụng có thể bị bắt chước một cách hoàn hảo trên các siêu máy tính khác. Hiện tại, chúng ta vẫn chưa có bằng chứng nào cho thấy lợi thế tốc độ trên nền tảng của D-Wave, và việc tạo ra một con chip gấp đôi số lượng Qubit cũng sẽ không giải quyết được vấn đề này".

Nhận định của Troyer nhận được sự ủng hộ của rất nhiều nhà nghiên cứu khác trong ngành. Ông Scott Aaronson - đến từ trường đại học Texas, cho biết, mặc dù về mặt lý thuyết, phương pháp Ủ lượng tử có thể sẽ nhanh hơn, nhưng những thử nghiệm thực tế vẫn chưa chứng minh được điều này. Theo như ông, những báo cáo cho thấy lợi thế tốc độ lượng tử của D-Wave công bố, về cơ bản chỉ là một sự so sánh hết sức khập khiễng giữa một con chip 15 triệu USD. và những con chip được sử dụng trong máy tính thông thường. Chưa kể, những phép thử đều do D-Wave lựa chọn, và công ty này hoàn toàn có thể sử dụng những phép tính đã được tối ưu hóa cho con chip của mình. Điều này gây ra ngộ nhận rằng, công nghệ của D-Wave nhanh gấp 10 triệu lần những chiếc máy tính bình thường.

Lợi thế của Qubit so với Bit truyền thống

Ông Greg Kuperberg, đến từ UC Davis, bổ sung thêm rằng, Qubit của D-Wave có chất lượng không tốt so với sản phẩm của các nhà nghiên cứu khác. "Họ có thể sử dụng những con chip lượng tử, nhưng không có nghĩa là máy tính của D-Wave là máy tính lượng tử".

Theo lời ông Jeremy Hilton, phó chủ tịch hệ thống của D-Wave, việc không so sánh con chip của họ với những thuật toán nhanh nhất của máy tính thông thường, là hoàn toàn "có chủ đích". Bởi lẽ, những thuật toán này không khả dụng khi đem ra giải quyết những vấn đề "tầm cỡ thực tế", và nếu so sánh như vậy sẽ không thể cho thấy rõ được tiềm năng trong những con chip của D-Wave.

Ông Colin William nhấn mạnh, đúng là không thể đánh giá chất lượng của một con chip lượng tử chỉ thông qua số lượng Qubit, tuy nhiên "Theo đánh giá của tôi, những con chip của D-Wave đang đi trước thời đại ít nhất 10 năm, và nếu có thể giữ vững nhịp sáng tạo như hiện tại, thì khoảng cách này sẽ không bao giờ có thể bị rút ngắn".

Nhận định này có thể sẽ một lần nữa nhận phải rất nhiều phản đối của giới khoa học, tuy nhiên tất cả mọi người đều đồng tình rằng, tương lai của ngành máy tính lượng tử đang rổng mở. Có rất nhiều dự án máy tính lượng tử khác, cả ở Microsoft, IBM, và cả ở trường Đại học Oxford đều đang tỏ ra vô vùng hứa hẹn. Thậm chí, còn đang có tin đồn rằng, có một dự án máy tính lượng tử khác tại Google do John Martinis cũng các đồng sự thực hiện gần đạt được những bước đột phá quan trọng, và sẽ công bố kết quả trong một vài năm tới.

Tham khảo The Verge