Google vừa giới thiệu chip lượng tử Willow, hoàn thành bài toán trong 5 phút, giảm lỗi vượt trội, mở ra cơ hội ứng dụng thực tiễn cho công nghệ.
Phòng thí nghiệm lượng tử của Google vừa công bố một bước tiến lớn trong công nghệ máy tính lượng tử. Vào thứ Hai, công ty giới thiệu chip lượng tử mới mang tên Willow, có khả năng thực hiện một thử thách tính toán phức tạp trong chưa đầy 5 phút — một nhiệm vụ mà Google cho rằng sẽ mất đến 10 triệu tỷ năm trên siêu máy tính nhanh nhất hiện nay, vượt xa tuổi thọ của vũ trụ.
Đây là một bước nhảy vọt đáng kể so với tuyên bố vào năm 2019 của Google, khi chip lượng tử đời đầu của họ hoàn thành một bài toán toán học trong 3 phút, thay vì mất 10,000 năm trên siêu máy tính. Tuy nhiên, tuyên bố đó từng gây tranh cãi khi IBM lên tiếng phản đối, cho rằng kết luận của Google không phản ánh đầy đủ các khía cạnh kỹ thuật giữa hai công nghệ.
Giảm lỗi: Thách thức trọng tâm của lượng tử
Ngoài hiệu suất được cải thiện, nhóm nghiên cứu tại Google cũng đạt được một thành tựu quan trọng trong việc giải quyết vấn đề giảm thiểu lỗi — điều mà Google gọi là “một trong những thách thức lớn nhất trong máy tính lượng tử.”Không giống như bit (chỉ mang giá trị 0 hoặc 1), máy tính lượng tử sử dụng qubit, đơn vị dữ liệu có thể tồn tại trong nhiều trạng thái cùng lúc. Điều này giúp qubit có tiềm năng xử lý mạnh mẽ hơn, nhưng cũng khiến chúng dễ gặp lỗi vì “liên tục trao đổi thông tin với môi trường xung quanh.”
Các nhà nghiên cứu tại Google đã phát hiện rằng việc tăng số lượng qubit trong hệ thống giúp giảm lỗi đáng kể, đồng thời cho phép sửa lỗi trực tiếp trong thời gian thực. Những kết quả này đã được xuất bản trên tạp chí Nature, một trong những tạp chí khoa học hàng đầu.
Hartmut Neven, nhà sáng lập Google Quantum AI, gọi đây là một thành tựu “lịch sử” trong ngành: “Trong lĩnh vực này, thuật ngữ ‘dưới ngưỡng’ ám chỉ khả năng giảm lỗi đồng thời mở rộng quy mô qubit. Đây là một thách thức lớn kể từ khi Peter Shor giới thiệu khái niệm sửa lỗi lượng tử vào năm 1995.”
Chip Willow, với 105 qubit, hiện được đánh giá là “dẫn đầu trong ngành” nhờ khả năng xử lý vượt trội. Các đối thủ như Microsoft, Amazon, và IBM cũng đang nỗ lực phát triển công nghệ máy tính lượng tử của riêng mình.
Mục tiêu tiếp theo: Ứng dụng thực tiễn
Google đang đặt mục tiêu thực hiện phép tính lượng tử đầu tiên có ý nghĩa thực tế và vượt ngoài khả năng của máy tính truyền thống. Theo Hartmut Neven, công nghệ lượng tử sẽ đóng vai trò “không thể thiếu” trong việc:- Thu thập dữ liệu huấn luyện AI.
- Khám phá các loại thuốc mới.
- Thiết kế pin hiệu suất cao cho xe điện.
- Thúc đẩy năng lượng hợp hạch và các giải pháp năng lượng sạch.
Nguồn: CNV
