Microsoft và Quantinuum biến máy tính lượng tử thành hiện thực

Microsoft và Quantinuum cho biết đã đạt bước đột phá quan trọng trong việc biến máy tính lượng tử thành hiện thực khi làm cho chúng đáng tin cậy hơn.

Theo tuyên bố chung ngày 3/4, Microsoft và Quantinuum đã công bố rằng họ đã ứng dụng thuật toán sửa lỗi qubit vật lý, cho phép tạo ra khoảng 4 qubit đáng tin cậy từ 30 qubit vật lý. Đây được coi là khả năng sửa lỗi tốt nhất hiện có, mở ra cơ hội cho máy tính lượng tử tiến thêm một bước trên con đường thương mại hóa.

Các mẫu máy tính truyền thống dựa vào các bit nhị phân – bật hoặc tắt, ký hiệu là 1 và 0 để xử lý thông tin thì máy tính lượng tử sử dụng bit lượng tử, hay qubit, làm nền tảng và có thể xử lý 0, 1 hoặc cả hai cùng lúc. Do khả năng của chúng biểu thị tất cả các khả năng đồng thời của thông tin cơ bản nên chúng nhanh và mạnh hơn nhiều so với máy tính thông thường.

Tuy nhiên, trong nhiều năm qua, một trong những rào cản chính ngăn chặn máy tính lượng tử từ tiến vào thế giới thực là dễ bị lỗi khi xử lý, dẫn đến làm rối loạn qubit và cho ra kết quả cuối cùng không chính xác. Vì vậy, khả năng sửa lỗi nhanh chóng và chính xác là điều cần thiết.

Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu lượng tử thường xây dựng nhiều qubit vật lý và kết hợp các kỹ thuật sửa lỗi để tạo ra một lượng qubit nhỏ hơn nhưng đáng tin cậy và hữu ích. Theo Jason Zander, Phó Chủ tịch điều hành phụ trách nhiệm vụ chiến lược và công nghệ của Microsoft, mức 4 qubit đáng tin cậy từ 30 qubit vật lý “là tỷ lệ tốt nhất của một chip lượng tử từng được chứng minh”.

“Tôi muốn chia sẻ rằng chúng tôi đã thực hiện hơn 14.000 thí nghiệm riêng lẻ mà không gặp bất kỳ lỗi nào,” Jason Zander chia sẻ với Reuters. “Kết quả này vượt trội hơn các thí nghiệm trước đây 800 lần.” Microsoft cũng thông báo rằng họ đang lên kế hoạch cung cấp công nghệ này cho các khách hàng sử dụng dịch vụ điện toán đám mây thử nghiệm trong những tháng sắp tới.

Các chuyên gia trong lĩnh vực lượng tử đồng thuận rằng với một máy tính lượng tử, 100 qubit đáng tin cậy là con số cần thiết để vượt qua sức mạnh của một siêu máy tính thông thường. Tuy nhiên, cả Microsoft và Quantinuum đều không tiết lộ thời gian cần thiết để đạt được mục tiêu này.

“Tuy nhiên, chúng tôi đã giảm được thời gian đó xuống ít nhất hai năm, có thể là nhiều hơn,” Ilyas Khan, Giám đốc sản phẩm của Quantinuum, chia sẻ.

Quantinuum thành lập vào năm 2021, do nhóm phần cứng lượng tử từ Honeywell Quantum Solutions (HQS) và nhóm phần mềm lượng tử từ Cambridge Quantum Computing (CQC) – hai tổ chức ra đời từ năm 2014 phát triển. Hai công ty này từng phát triển một số sản phẩm phần mềm phục vụ nền tảng điện toán lượng tử, bao gồm hóa học lượng tử, học máy lượng tử và trí tuệ nhân tạo lượng tử.

Được đánh giá có tiềm năng lớn trong các lĩnh vực như y tế, quân sự và nghiên cứu, tuy nhiên, cho đến nay, máy tính lượng tử vẫn chủ yếu tập trung vào lĩnh vực phòng thí nghiệm và chưa được áp dụng vào thực tế. Theo một số chuyên gia, kết quả từ Microsoft và Quantinuum đại diện cho một bước tiến mới trong việc nghiên cứu máy tính lượng tử – một công cụ có khả năng tính toán nhanh gấp nhiều lần so với máy tính truyền thống.

Theo báo Independent, với sự tiến bộ của Microsoft và một loạt các công ty lớn như IBM, Google và các công ty Trung Quốc, máy tính lượng tử sẽ nhanh chóng xuất hiện trong cuộc sống hàng ngày. Dựa trên ý kiến của các chuyên gia, trang này dự đoán rằng trong 1-2 năm tới, các hệ thống máy tính lượng tử sẽ vượt qua máy tính thông thường trong các nhiệm vụ thực tế.