Google hé lộ chip lượng tử mới

Có lẽ chúng ta sẽ cảm thấy ngạc nhiên là chưa thể sở hữu máy tính lượng tử cá nhân, dù lĩnh vực này đã đạt nhiều tiến bộ trong thời gian gần đây. Phần lớn các máy tính lượng tử vẫn chỉ được sử dụng cho mục đích nghiên cứu. Ngày mà chúng trở nên phổ biến có lẽ vẫn còn xa.

Tuy nhiên, chúng ta cũng đang tiến gần hơn với những kỳ vọng khi Google hé lộ trên Blog The Next Web về con chip Bristlecone – bộ xử lý lượng tử mới nhất và cũng là mạnh nhất từ trước đến nay.

Nhiều bit lượng tử (Qubit) hơn

Qubit, hay bit lượng tử, là đơn vị thông tin cơ bản trong một bộ xử lý lượng tử. Bit lượng tử càng nhiều thì con chip càng xử lý được nhiều thông tin – cả đầu vào lẫn đầu ra – cùng lúc và về tổng thể là cực kỳ mạnh mẽ.

Cách đây không lâu, IBM cũng chế tạo thành công một bộ xử lý lượng tử 50 qubit. Tuy nhiên, Bristlecone thực sự tỏ ra vượt trội hơn với 72 qubit.

Nhiều công ty theo đuổi chế tạo phần cứng lượng tử khác cũng hay khoe khoang về tổng số qubit mà các hệ thống mới nhất của họ đạt được, dù đó chưa phải là yếu tố quyết định hiệu năng của con chip lượng tử.

Cần có ít lỗi hơn

Mặc dù đã đạt nhiều tiến bộ, nhưng qubit hiện vẫn chưa ổn định, và cần có phần cứng mạnh mẽ, bền vững hơn nữa để chạy. Cụ thể, bộ xử lý trên các máy tính lượng tử luôn cần được giữ ở nhiệt độ cực lạnh, giúp bảo vệ chúng khỏi những cú sốc từ bên ngoài. Ngay đến những âm thanh ngẫu nhiên cũng có thể khiến máy tính lượng tử gặp lỗi.

Bộ xử lý lượng tử, được coi là hoạt động tốt, nhất là với những thiết lập từ xa, cần phải đạt tỷ lệ lỗi thấp hơn 0,5% trên mỗi hai qubit. Mức tốt nhất mà Google hiện đạt được là 0,6%, sử dụng 9 qubit phần cứng – vẫn kém xa kỳ vọng trên. Mặc dù chưa có thông tin rõ ràng về tỷ lệ lỗi của của Bristlecone trên The Next Web, song Google cũng cho biết đang cố gắng cải thiện so với kết quả trước đó. Để làm được điều này, các kỹ sư cần làm rõ cách thức phần mềm, điều khiển điện tử và bộ xử lý chính có thể kết hợp hoạt động mà không gây ra lỗi.

Áp lực hoàn thiện

Các nhà nghiên cứu đang nỗ lực làm việc nhằm tạo ra những máy tính lượng tử bởi họ tin các thiết bị như vậy chắc chắn sẽ vượt trội hơn so với những siêu máy tính cổ điển. Thuật ngữ “tối cao lượng tử” được sử dụng để nói đến triển vọng của máy tính lượng tử trong việc giải quyết những vấn đề mà một hệ thống cổ điển không thể làm được. Tuy nhiên, một số nhà nghiên cứu cũng hoài nghi điều này, ngay cả khi máy tính lượng tử có thể đạt 100 qubit. Cũng theo bài báo, Google cho biết khi điều này xảy ra, “tối cao lượng tử” chắc chắn sẽ là “thời điểm chuyển đổi mang tính bước ngoặt” trong lĩnh vực này.

Chưa ai biết chắc chắn điều đó, nhưng nhóm nghiên cứu của Google lại tỏ ra “lạc quan một cách thận trọng” rằng bộ xử lý mới của họ có thể giúp đẩy nhanh tiến trình. Và kết quả đó có nghĩa: các máy tính lượng tử sau đó hoàn toàn có thể trở nên “hữu ích” về mặt chức năng.

Minh Nhật (Theo Futurism)