Google đang đặt cược lớn vào tương lai của tính toán lượng tử. Với sự hỗ trợ của chip Willow và các bước tiến về sửa lỗi lượng tử, hãng kỳ vọng công nghệ này sẽ sớm được ứng dụng vào thực tế, giúp giải quyết nhiều vấn đề khó khăn trong nhiều lĩnh vực. (Nguồn: Chụp lại từ YouTube)
SANTA BARBARA, California – Theo tờ Reuters, hôm thứ Hai (9/12), Google thông báo họ đã đạt được một bước tiến quan trọng trong lĩnh vực điện toán lượng tử (quantum computing) với thế hệ chip mới mang tên Willow. Con chip này đã giải quyết một bài toán nan giải chỉ trong 5 phút – nếu dùng máy tính thông thường để giải, sẽ mất thời gian dài hơn cả lịch sử của vũ trụ.
Giống như Microsoft và IBM, Google cũng đang chạy đua phát triển công nghệ điện toán lượng tử, hứa hẹn sẽ mang lại tốc độ tính toán vượt xa các hệ thống hiện hành. Mặc dù bài toán được giải bởi phòng thí nghiệm lượng tử tại Santa Barbara, California chưa có ứng dụng thực tế ngay tức thời, Google kỳ vọng rằng điện toán lượng tử sẽ sớm giải quyết được những thách thức lớn trong y học, cải tiến công nghệ pin và thúc đẩy trí tuệ nhân tạo (AI) phát triển – những lĩnh vực mà máy tính bình thường hiện nay chưa thể ‘rớ’ tới.
Chip Willow mới của Google sở hữu 105 qubit (đơn vị cơ bản trong điện toán lượng tử). Qubit có thể giải quyết dữ liệu nhanh chóng, nhưng lại dễ xảy ra lỗi vì chúng rất nhạy cảm với những yếu tố nhỏ, như tác động của các vi hạt vi nguyên tử (subatomic particle) từ các sự kiện ngoài không gian. Khi số lượng qubit tăng lên, lỗi cũng cộng dồn theo, làm giảm hiệu quả chung của chip.
Để giải quyết vấn đề này, các khoa học gia đã nghiên cứu sửa lỗi lượng tử từ những năm 1990. Trong một bài đăng trên tạp chí Nature, Google cho biết họ đã tìm ra cách kết nối các qubit của chip Willow giúp giảm tỷ lệ lỗi khi số lượng qubit tăng lên. Hơn nữa, công ty còn tuyên bố họ có thể sửa lỗi trong thời gian thực tế – một bước tiến quan trọng hướng tới việc biến điện toán lượng tử trở thành công cụ thiết thực.
Hartmut Neven, người đứng đầu đơn vị Google Quantum AI, nhấn mạnh: “Chúng tôi đã vượt qua ngưỡng quan trọng.”
Trước đó, vào năm 2019, Google tuyên bố chip lượng tử của họ có thể giải quyết một bài toán trong 10,000 năm mà máy tính bình thường cần để hoàn thành. Nhưng tuyên bố này đã bị IBM phản đối, họ cho rằng bài toán đó có thể được giải trong hai ngày rưỡi nếu sử dụng các giả định kỹ thuật khác.
Trong bài đăng mới nhất, Google cho biết họ đã xem xét các ý kiến đó và đưa ra ước tính mới. Theo Google, ngay cả trong điều kiện tối ưu nhất, máy tính truyền thống vẫn cần tới một tỷ năm để đạt được kết quả tương tự như chip Willow mới của họ.
Theo Anthony Megrant, trưởng kiến trúc sư của Google Quantum AI, dù một số đối thủ cạnh tranh đã sản xuất các con chip với số lượng qubit cao hơn Willow, Google không đặt nặng mục tiêu tăng số lượng qubit mà lựa chọn tập trung phát triển qubit đáng tin cậy hơn.
Trước đây, Google chế tạo các chip lượng tử tại cơ sở chung với Đại học California, Santa Barbara. Nhưng hiện tại, công ty đã xây dựng một cơ sở riêng để chuyên sản xuất chip Willow. Megrant giải thích, cơ sở mới sẽ giúp tăng tốc độ sản xuất các thế hệ chip mới, và đẩy nhanh các thí nghiệm nhờ vào các máy đông lạnh siêu lớn (cryostat) để chip có thể hoạt động.
Megrant nói thêm: “Khi chúng tôi có một ý tưởng hay ho, chúng tôi muốn nhóm nghiên cứu có thể ngay lập tức đưa ý tưởng đó vào phòng tổng hợp trong sạch và thử nghiệm trong các máy đông lạnh càng nhanh càng tốt. Điều này sẽ giúp chúng tôi có nhiều cơ hội thử nghiệm, rút ra bài học và cải tiến công nghệ nhanh hơn.”
Gửi ý kiến của bạn
