Siêu chip Willow mới ra mắt của Google được cho là đã giải quyết được bài toán gần 30 năm tuổi trong ngành điện toán lượng tử.
Steve Brierley, Giám đốc điều hành của công ty xử lý lỗi Riverlane cho biết: “Một máy tính lượng tử tốt là một cỗ máy có thể thực hiện hơn một nghìn phép tính trước khi hệ thống xử lý gặp sự cố”. người trong cuộc kinh doanh.
Chip lượng tử Google Willow. hình ảnh: Google
Trong khi các máy tính thông thường dựa vào các bit nhị phân (bật hoặc tắt, được biểu thị bằng 1 và 0) để xử lý thông tin thì máy tính lượng tử sử dụng qubit hoặc qubit làm cơ sở và có thể xử lý đồng thời 0, 1 hoặc cả hai. Bởi vì thông tin cơ bản của máy tính lượng tử có thể biểu diễn đồng thời tất cả các khả năng nên về mặt lý thuyết, chúng nhanh hơn và mạnh hơn máy tính cổ điển.
Trên máy tính, trong đó có máy tính lượng tử, sai sót là điều không thể tránh khỏi. Các máy tính thông thường sử dụng công nghệ sửa lỗi, chẳng hạn như EEC, có khả năng tự kiểm tra và sửa lỗi dựa trên hệ thống thuật toán lập trình logic, để bảo vệ bộ nhớ khỏi hiện tượng “lật bit”, tức là tự động chuyển đổi các bit 0 thành 1 và ngược lại, gây ra lỗi hệ thống.
Với máy tính lượng tử, lỗi bit phổ biến hơn và khó sửa hơn. Qubit có thể gặp lỗi theo hai hướng: lật bit và lật pha, nghĩa là qubit đột ngột “thay đổi hướng hoạt động” và gây ra sự thiếu chính xác trong tính toán lượng tử. Cuối năm ngoái, Amazon thông báo đã phát triển thành công chip lượng tử tự điều chỉnh nhưng vẫn chưa có tin tức gì mới.
Khả năng giảm sai sót khi mở rộng quy mô qubit trong điện toán lượng tử hiện được coi là “ngưỡng phụ” – một thách thức chưa được giải quyết kể từ năm 1995. Google cho biết với chip Willow, hãng đã bổ sung thêm nhiều qubit hơn để đảm bảo hệ thống ít lỗi hơn và khẳng định chip này giảm lỗi theo cấp số nhân.
Về mặt chip, các nhà nghiên cứu của Google đã sử dụng lấy mẫu mạch ngẫu nhiên (RCS) để so sánh tốc độ tính toán giữa các công nghệ khác nhau. RCS là tiêu chuẩn cho điện toán lượng tử và khó vượt qua nhất khi so sánh tốc độ tính toán.
Google cho biết dù Willow chỉ có kích thước bằng một thanh kẹo nhưng nó có thể hoàn thành các phép tính tiêu chuẩn trong vòng chưa đầy 5 phút, điều này sẽ khiến chiếc máy tính nhanh nhất thế giới phải mất 100 tỷ tỷ năm – dài hơn cả tuổi thọ hiện tại của vũ trụ. Biết.
Mark Saffman, giáo sư tại Đại học Wisconsin-Madison và giám đốc Viện Lượng tử Wisconsin, cho biết: “Trong lĩnh vực lượng tử, việc sửa lỗi khó khăn hơn nhiều và cần nhiều phần cứng hơn để hoạt động bình thường, đó là lý do tại sao sự tiến bộ của Google lại quan trọng đến vậy. ” người trong cuộc kinh doanh.
Đối với Brierley của Riverlane, những tiến bộ về điện toán lượng tử của Google có thể so sánh với những tiến bộ mà các mạng di động đã trải qua khi họ chuyển từ thế hệ thứ nhất (1G) sang thế hệ thứ hai (2G). Ông nói: “Khi chuyển từ 1G sang 2G, Qualcomm đã bổ sung thêm khả năng sửa lỗi và tạo ra một loạt khả năng mới, đó chính xác là những gì đang xảy ra trong điện toán lượng tử”.
Briarley tin rằng khả năng sửa lỗi liên tục là một “phần quan trọng” trong việc chế tạo máy tính lượng tử. Khi các công ty có thể mở rộng quy mô qubit và thúc đẩy điện toán lượng tử phát triển, họ có thể tiếp cận các “điểm ứng dụng” trong thế giới thực.
trò chuyện sự giàu cóJavad Shabani, giáo sư vật lý và giám đốc Trung tâm Vật lý Thông tin Lượng tử tại Đại học New York, gọi bước đột phá của Google là “một trong những điểm nổi bật của thập kỷ” và thậm chí còn dự đoán rằng máy tính lượng tử sẽ tiến một bước gần hơn tới các ứng dụng thực tế.
Elon Musk cũng bày tỏ sự ngạc nhiên khi Willow được phóng trước đó và cho biết sẽ có thể triển khai các cụm máy sử dụng chip này vào không gian.
Tác động thực tế 'không ngay lập tức'
Khi Google ra mắt Willow, họ cho biết họ đang hợp tác với các công ty trong các lĩnh vực như dược phẩm, khoa học vật liệu và pin để phát triển và ứng dụng chip mới. Tuy nhiên, các chuyên gia tin rằng phải mất ít nhất 5 năm nữa con chip này mới thực sự được đưa vào sử dụng.
“Tôi nghĩ các ứng dụng của Willow và các mô hình máy tính lượng tử khác sẽ xuất hiện trong khoảng 5 năm tới. Tuy nhiên, việc dự đoán chính xác thời điểm thực tế là rất khó”, Saffman nhận xét.
Kaden Hazzard, giáo sư vật lý tại Đại học Rice, cho rằng phát hiện của Google mang tính đột phá nhưng không có nghĩa là laptop thông thường của người dùng sẽ sớm bị thay thế bởi máy tính lượng tử. Ông nói với BBC: “Sẽ phải mất ít nhất vài năm nữa chúng ta mới có khả năng sử dụng máy tính lượng tử trực tiếp cho các ứng dụng thực tế”. sự giàu có.
Sebastian Weidt, giáo sư về điện toán lượng tử tại Đại học Sussex và CEO của công ty máy tính lượng tử Universal Quantum, cũng có quan điểm tương tự. Ông cũng khẳng định sẽ “mất nhiều thời gian” để máy tính lượng tử có thể tác động đến công chúng. Ông nói, điểm quan trọng nhất, bên cạnh việc sửa lỗi, là nhu cầu đẩy số lượng qubit lên hàng triệu để “mở khóa các ứng dụng trong thế giới thực”.
Tirthak Patel, phó giáo sư khoa học máy tính tại Đại học Rice, cho biết: “Những lo ngại về khả năng giải mã các tiêu chuẩn mã hóa tiên tiến của Willow cũng bị thổi phồng quá mức”. đang tìm cách tạo ra mã hóa kháng lượng tử.”
Tuy nhiên, những tiến bộ trong Google Willow đang đưa nghiên cứu điện toán lượng tử lên một tầm cao mới. Mặc dù các nhà đầu tư có thể không được hưởng lợi ngay lập tức, Brierley cho biết tin tức về những đột phá lượng tử sẽ giúp thu hút vốn và nhân tài vào lĩnh vực này.
Saffman nói: “Máy tính lượng tử vẫn còn xa mới thực tế so với máy tính cổ điển. người trong cuộc kinh doanh. “Nhưng những gì Google đã đạt được là một bước tiến lớn.”
- Google ra mắt chip lượng tử với “tốc độ đáng kinh ngạc”
