Trung Quốc vượt qua Google khi chế tạo máy tính lượng tử mạnh nhất
4 phút, 12 giây để đọc.

Một nhóm nhà nghiên cứu đến từ Trung Quốc vượt qua Google khi chế tạo máy tính lượng tử hoàn thành phép tính trong hơn 1 giờ thay vì 8 năm như máy tính thông thường. Đây là một cột mốc mới nhất trong công cuộc phát triển dòng máy tính lượng tử kéo dài 2 năm qua. Trong thời gian đó, giới nghiên cứu ở trên khắp thế giới cuối cùng đã đạt “ưu thế lượng tử”, mốc mà ở tại đó máy tính lượng tử có thể xử lý vấn đề đòi hỏi thời gian phi thực tế so với máy tính truyền thống.

Nhóm nghiên cứu ở Trung Quốc tiếp tục đánh bại Google

Nhóm nghiên cứu đến từ Google lần đầu tiên đạt mốc cột mốc trên năm 2019. Nhờ sử dụng qubit siêu dẫn (dựa vào dòng điện để thực hiện tính toán). Theo sau là nhóm chuyên gia Trung Quốc năm 2020 nâng cấp tốc độ bằng qubit photon (dựa trên ánh sáng và có tiềm năng hoạt động nhanh hơn). Hiện nay, một nhóm nghiên cứu khác ở Trung Quốc đứng đầu là Jian-Wei Pan ở Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc tại Thượng Hải; tiếp tục đánh bại Google.

Trong nghiên cứu công bố hôm 29/6 trên trang dữ liệu ArXiv, Pan và cộng sự chứng minh ưu thế lượng tử. Khi sử dụng qubit siêu dẫn trên bộ xử lý lượng tử mang tên Zuchongzhi. Zuchongzhi là máy tính lập trình 2D có thể dùng đồng thời 66 qubit. Thí nghiệm mới sử dụng 56 qubit trong số đó để xử lý vấn đề được thiết kế. Để kiểm tra khả năng của máy tính, đó là lấy mẫu phân phối hiệu suất của mạch lượng tử ngẫu nhiên.

Nhóm nghiên cứu ở Trung Quốc tiếp tục đánh bại Google

Thời gian cần thiết để xử lý vấn đề tăng lên theo số mũ khi thêm càng nhiều qubit

Nền tảng lý thuyết của vấn đề này rất khó tóm tắt, liên quan tới ma trận ngẫu nhiên; phân tích toán học, hỗn loạn lượng tử; độ phức tạp tính toán và lý thuyết xác suất. Thời gian cần thiết để xử lý vấn đề tăng lên theo số mũ khi thêm càng nhiều qubit vào hệ thống. Vì vậy, các siêu máy tính thông thường sẽ nhanh chóng rơi vào tình trạng không thể xử lý. Biến vấn đề thành phép thử phù hợp để đạt ưu thế lượng tử.

“Chúng tôi tính toán nhiệm vụ lấy mẫu mà Zuchongzhi hoàn thành trong khoảng 1,2 giờ sẽ tiêu tốn thời gian ít nhất là 8 năm. Với siêu máy tính mạnh nhất”, nhóm tác giả nghiên cứu cho biết.

Vấn đề này khó gấp khoảng 100 lần so với vấn đề mà bộ xử lý Sycamore của Google giải quyết năm 2019. Trong khi Sycamore sử dụng 54 qubit, Zuchongzhi dùng 56. Chứng minh thông qua tăng số lượng qubit; hiệu suất của bộ xử lý sẽ cải thiện theo cấp số mũ. Con số trên kém xa. So với 76 qubit mà một nhóm nghiên cứu Trung Quốc trước đây sử dụng trong thí nghiệm năm 2020. Nhưng bộ xử lý đó là tổ hợp laser, gương, thấu hình. Và máy dò photon. Không phải máy tính lập trình được như Sycamore hoặc Zuchongzhi.

Thời gian cần thiết để xử lý vấn đề tăng lên theo số mũ khi thêm càng nhiều qubit 

Hệ thống Zuchongzhi có thể thao tác tới 66 qubit

Đây được coi là một bước tiến so với bộ xử lý Sycamore của Google, chỉ có 54 qubit. Vào năm 2019, Google tuyên bố máy tính của họ là máy tính đầu tiên đạt được ưu thế lượng tử. Ám chỉ khả năng giải quyết các vấn đề phức tạp trong thời gian ngắn hơn đáng kể. So với máy tính cổ điển thông thường. Google cho biết Sycamore đã giải quyết được một bài toán phức tạp trong vòng chưa đầy 3,5 phút. Điều mà siêu máy tính mạnh nhất phải mất 10.000 năm mới có thể làm được.

Theo các nhà nghiên cứu, vấn đề mà máy tính Zuchongzhi đang giải quyết khó giải gấp 100 lần. So với bài toán được Sycamore của Google giải. Đây là một gợi ý mạnh mẽ về những gì máy tính lượng tử có thể sớm có khả năng. Tuy nhiên, bài nghiên cứu về Zuchongzhi này vẫn chưa trải qua quá trình đánh giá ngang hàng.

Bên cạnh đó, như hầu hết các máy tính lượng tử hiện nay; các trường hợp sử dụng vẫn cực kỳ chuyên biệt, có nghĩa là chúng sẽ không sớm thay thế các máy tính nhị phân hiện nay. Hệ thống Zuchongzhi của nhóm là một máy tính có thể lập trình hai chiều có thể thao tác tới 66 qubit. Nói cách khác, nó có thể mã hóa thông tin lượng tử. Trạng thái lượng tử của một electron đơn lẻ. Qua 66 bit lượng tử.

Xem thêm những bài viết khác về công nghệ tại chuyên mục Công nghệ mới.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *