Bộ xử lý của máy tính lượng tử Sycamore 53 qubit. Ảnh: Google
Người ta tin rằng bằng cách sử dụng các hiệu ứng kỳ lạ của vật lý lượng tử, họ sẽ có khả năng tăng tốc quá trình học máy, giải quyết vấn đề biến đổi khí hậu và khám phá ra các loại thuốc mới.
Mới đây, Google tuyên bố rằng họ đã đạt được một cột mốc quan trọng trong sứ mệnh chế tạo một thiết bị như vậy, bằng cách đạt được “ưu thế lượng tử” để giải quyết các vấn đề mà không cỗ máy truyền thống nào có thể làm được.
“Gã khổng lồ” công nghệ cho biết họ đã tạo ra một máy tính lượng tử có khả năng thực hiện các phép tính ngay lập tức mà ngay cả chiếc siêu máy tính nhanh nhất hiện nay cũng phải mất 47 năm mới làm được.
Nếu điều này nghe có vẻ quen thuộc thì Google từng tuyên bố đạt được ưu thế lượng tử vào năm 2019, mặc dù vào thời điểm đó, tuyên bố này đã bị các đối thủ nghi ngờ.
Tập đoàn IBM cho rằng nhiệm vụ mà máy tính lượng tử Sycamore của Google có thể thực hiện không đặc biệt khó khăn và về mặt kỹ thuật có thể được thực hiện bởi một cỗ máy cổ điển nhưng chậm hơn.
Bốn năm trôi qua, các nhà nghiên cứu của Google tuyên bố đã tạo ra một cỗ máy mạnh mẽ hơn với khả năng vượt xa các cỗ máy cổ điển.
“Máy tính lượng tử hứa hẹn thực hiện các tác vụ vượt quá khả năng của máy tính cổ điển,” nhóm nghiên cứu cho biết.
Công nghệ lượng tử sử dụng các hiệu ứng của vật lý lượng tử để tăng tốc đáng kể quá trình xử lý thông tin. Nếu thành công, họ có thể sản xuất chiếc máy tính mạnh nhất trên Trái đất bằng công nghệ này.
Ngay cả những máy tính nhanh nhất tồn tại ngày nay – chẳng hạn như siêu máy tính Frontier ở Tennessee – cũng không sánh bằng tiềm năng của máy tính lượng tử.
Các máy tính thông thường và cổ điển sử dụng ngôn ngữ xử lý của mã nhị phân chỉ gồm hai ký tự 0 và 1. Nhưng cơ học lượng tử cho phép một đơn vị thông tin lượng tử – bit lượng tử hay “qubit” – đồng thời ở trạng thái 0, 1 hoặc cả hai trạng thái.
Theo Google, phiên bản mới nhất của bộ xử lý lượng tử Sycamore chạy 70 qubit, nhiều hơn phiên bản 53 qubit trước đó.
Một bộ xử lý lượng tử với 70 qubit có nghĩa là nó có thể lưu trữ và xử lý 70 bit lượng tử thông tin – điều không thể đối với một máy tính cổ điển dù nó chạy nhanh hay chậm.
Để làm rõ hơn về bước đột phá này, nhóm chuyên gia cho biết siêu máy tính Frontier sẽ chỉ mất 6,18 giây để khớp với phép tính từ máy tính 53 qubit của Google, nhưng sẽ mất 47,2 năm để khớp với phép tính của máy 70 qubit.
IBM vẫn chưa bình luận về công việc mới của Google, nhưng Steve Brierley, giám đốc điều hành của công ty lượng tử Riverlane có trụ sở tại Cambridge, nói với Telegraph rằng sản phẩm mới của Google là một "cột mốc quan trọng".
IBM đã tạo ra một cỗ máy lượng tử có tên là Q System One, dành cho các doanh nghiệp và nhà nghiên cứu sử dụng.
Sau khi ra mắt vào năm 2019, các nhà phê bình chỉ ra rằng nó chỉ có 20 qubit và không đủ mạnh để đạt được uy thế lượng tử.
Tuy nhiên, nhược điểm của công nghệ máy tính lượng tử là các hạt hạ nguyên tử trong lõi rất mong manh, chỉ tồn tại trong thời gian ngắn và dễ bị lỗi nếu bị ảnh hưởng từ một sự xáo trộn nhỏ trong môi trường xung quanh. Hầu hết các máy tính lượng tử hoạt động trong môi trường cực lạnh và biệt lập để tránh bị gián đoạn.