Chip qubit siêu dẫn hai chiều. Ảnh: Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc.
Đây là cột mốc mới nhất trong công cuộc phát triển dòng máy tính lượng tử kéo dài hai năm qua. Trong thời gian đó, giới nghiên cứu trên khắp ngoài nước cuối cùng đã đạt “ưu thế lượng tử”, mốc mà tại đó máy tính lượng tử cũng có thể có thể giải quyết vấn đề đòi hỏi thời gian phi thực tiễn với máy tính truyền thống.
Nhóm nghiên cứu tới từ Google lần trước mắt đạt mốc cột mốc trên năm 2019 nhờ sử dụng qubit siêu dẫn (dựa vào dòng điện để thi hành 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 ban bố hôm 29/6 trên trang dữ liệu ArXiv, Pan và cộng sự chứng tỏ lợi thế lượng tử khi dùng qubit siêu dẫn trên bộ xử lý lượng tử có tên Zuchongzhi. Zuchongzhi là máy tính lập trình 2D có thể dùng cùng lúc 66 qubit. Thí nghiệm mới sử dụng 56 qubit trong những đó để giải quyết vấn đề được thiết kế để kiểm tra khả năng của máy tính, đó là lấy mẫu phân phối năng suất của mạch lượng tử ngẫu nhiên.
Nền tảng lý thuyết của vấn đề này không dễ 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 luôn phải có để giải quyết 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 trạng thái không thể xử lý, biến vấn đề thành phép thử thích hợp để đạt lợi thế lượng tử.
“Chúng tôi tính toán trọng trách lấy mẫu mà Zuchongzhi xong xuôi trong vòng 1,2 giờ sẽ tiêu hao 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 chip giải quyết Sycamore của Google xử lý năm 2019. Trong khi Sycamore sử dụng 54 qubit, Zuchongzhi dùng 56, minh chứng thông qua tăng số lượng qubit, năng suất của cục giải quyết 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 chip 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.
An Khang (Theo Cosmos Magazine )
máy tính lượng tử, qubit, Công nghệ, Tin
Nội dung Trung Quốc chế tạo máy tính lượng tử mạnh nhất thế giới được tổng hợp sưu tầm biên tập bởi: Sửa máy tính ITS. Mọi ý kiến vui lòng gửi Liên Hệ cho suamaytinhits.com để điều chỉnh. suamaytinhits.com tks.
