Google công bố chip lượng tử Bristlecone 72-qubit mạnh nhất thời điểm hiện tại, tự tin rằng mình sẽ đạt được Ngôi vương Lượng tử

Mọi công ty công nghệ tham gia vào cuộc đua lượng tử đều đang hướng tới một đích đến cao nhất: Ngôi vương lượng tử, Ưu thế lượng tử - Quantum supremacy, dấu mốc mà tại đó máy tính lượng tử có khả năng thực hiện được một số tác vụ hiệu quả hơn máy tính thông thường.

Họ cũng đều nghiên cứu, phát triển máy tính lượng tử để giải quyết những vấn đề trong thực tế. Một cỗ máy tính mạnh mẽ có thể tính toán được nhanh hơn máy tính truyền thống sẽ mở cho ta vô vàn khía cạnh mới của khoa học, của công nghệ mà ta chưa khám phá và thử được hết. Ta có Google Quantum AI Lab – Phòng thí nghiệm Trí tuệ Nhân tạo Lượng tử Google cũng có mục đích ấy.

Họ nhắm tới việc khám phá những ứng dụng có thể sử dụng được một hệ thống máy tính lượng tử quy mô lớn. Để có thể có được một bộ xử lý lượng tử chạy được những thuật toán vượt xa khả năng của máy tính truyền thống với những chương trình giả lập cổ điển, ta phải có được càng nhiều qubit – quantum-bit càng tốt. Tuy vậy, Google cũng chỉ ra rằng số qubit nhiều chưa phải là tất cả.

Ngày hôm nay, Google ra mắt Bristlecon, một chip xử lý lượng tử hoàn toàn mới. Công nghệ đột phá này được Google ra mắt tại buổi gặp mặt diễn ra hàng năm của Cộng đồng Vật lý Mỹ, địa điểm đặt tại Los Angeles.

Con chip này sẽ cung cấp một nền tảng để các nhà nghiên cứu thử nghiệm xem tỉ lệ mắc lỗi và khả năng nâng cao quy mô của công nghệ qubit, bên cạnh đó là thử nghiệm các ứng dụng khác trong giả lập lượng tử, tối ưu hóa các công nghệ sẵn có và cải thiện machine learning.

Việc thiết kế con chip này dựa trên một nguyên tắc chính, đó là bảo tồn nguyên vẹn công nghệ tuyến tính 9-qubit mà chính Google đã thiết lập trước đây. Họ làm vậy bởi vì công nghệ này có tỉ lệ lỗi đầu ra thấp (chỉ 1%), kết quả nghiên cứu khác đều tối ưu nhất từ trước tới giờ. Nó có thể lên được mức 72-qubit mà vẫn ổn định.

Đây sẽ là thiết bị mà Google dùng để khẳng định Ngôi vương Lượng tử trong tương lai, họ sẽ sớm phát triển thuật toán lượng tử để đưa vào các phần cứng thực thụ.

Nhưng trước khi có được những ứng dụng cụ thể, ta cần phải biết được khả năng của một con chip lượng tử. Đội ngũ học thuyết tại Google đã phát triển thành công một công cụ benchmark – đo điểm chip dành riêng cho khía cạnh lượng tử này. Nếu như một con chip lượng tử có một số lỗi chấp nhận được, nó sẽ vượt mặt được máy tính thông thường, và sẽ đạt được Ngôi vương Lượng tử.

Chip Bristlecone được gắn vào hệ thống thử nghiệm.

Mặc dù đây là mục tiêu chưa ai vươn tới được, nhưng Google tin rằng với hệ thống chỉ 49 qubit, ta sẽ tới được mốc quan trọng này. Đây vẫn sẽ là khía cạnh nghiên cứu chủ chốt của Google cũng như các công ty công nghệ khác.

Và con chip Bristlecone mạnh 72-qubit trên đang nhắm tới Ngôi vương đang bỏ ngỏ. Google tin rằng Bristlecone sẽ là ví dụ điển hình cho thấy ta có thể xây dựng được một hệ thống máy tính lượng tử có quy mô lớn. Nhưng để giữ được cho Bristlecone vận hành với hiệu năng cao nhất, công nghệ từ phần cứng cho tới phần mềm phải cực kỳ hài hòa, tiên tiến. Đây sẽ là một trở ngại không nhỏ cho các nhà nghiên cứu.

Các nhà nghiên cứu tại Google tự tin rằng họ có thể đạt được Ngôi vương Lượng tử bằng con chip Bristlecone, và họ cảm thấy tự hào, rằng việc vận hành được Bristlecone ở mức hiệu năng cao sẽ là một thử thách thú vị và sẽ đưa ngành máy tính lượng tử đi xa nếu hành công.

Google sẽ cập nhật kết quả thử nghiệm và nghiên cứu sớm nhất có thể.

Theo Google Research Blog