MỸ – Công ty Google đã công bố bước tiến lớn trong quá trình phát triển máy tính lượng tử thương mại, bằng việc công bố kết quả thử nghiệm chip lượng tử (1) Willow. (1) Chip lượng tử: được trang bị nhiều qubit hơn, giúp giảm thiểu lỗi tính toán theo cấp số nhân.
Những kết quả này cho thấy công ty Google sử dụng càng nhiều qubit (1) trong chip Willow, thì càng giảm được nhiều lỗi và hệ thống càng trở nên lượng tử hơn. (1) Qubit: Bit là đối tượng cơ bản của thông tin trong tính toán cổ điển; Qubit (bit lượng tử) là đối tượng cơ bản của thông tin trong tính toán lượng tử. Khi một bit cổ điển (bit nhị phân) có giá trị 0 hoặc 1, thì qubit biểu diễn cả 2 cùng 1 lúc (trạng thái chồng chất).
Giám đốc sản phẩm tại Terra Quantum, một công ty phát triển thuật toán lượng tử, giải pháp điện toán và ứng dụng bảo mật (có trụ sở tại vùng Saint Gallen, Thụy Sĩ), ông Florian Neukart đã nói rằng: “Thành tựu của công ty Google trong việc sửa lỗi lượng tử là một cột mốc quan trọng hướng tới điện toán lượng tử cho các ứng dụng thực tế”.
Ông Florian nói tiếp: “Nó giải quyết một trong những rào cản lớn nhất – duy trì tính nhất quán và giảm lỗi trong quá trình tính toán”.
Qubit, đơn vị thông tin cơ bản trong điện toán lượng tử, cực kỳ nhạy cảm với môi trường của chúng. Bất kỳ nhiễu loạn nào xung quanh chúng đều có thể khiến chúng mất đi các đặc tính lượng tử, được gọi là mất tính kết hợp. Duy trì tính ổn định của qubit – hay tính kết hợp – đủ lâu để thực hiện các phép tính hữu ích là một vấn đề khó đối với các nhà phát triển.
Sự mất tính kết hợp cũng khiến máy tính lượng tử dễ bị lỗi, đó là lý do tại sao thông báo của công ty Google lại quan trọng đến vậy. Việc sửa lỗi hiệu quả là điều cần thiết để phát triển máy tính lượng tử cho các ứng dụng thực tế.
Giám đốc điều hành công ty QuSecure, cung cấp các giải pháp bảo mật an toàn lượng tử (có trụ sở tại thành phố San Mateo, bang California, Mỹ), bà Rebecca Krauthamer đã nói rằng: “Chip Willow đánh dấu một cột mốc quan trọng trên hành trình hướng tới điện toán lượng tử có khả năng sửa lỗi”.
Bà Rebecca nói tiếp: “Đây là một bước tiến gần hơn tới việc biến các hệ thống lượng tử thành sản phẩm thương mại”.
Hướng tới máy tính lượng tử quy mô lớn Trong một blog của công ty, Phó chủ tịch phụ trách Kỹ thuật của công ty Google, ông Hartmut Neven đã giải thích rằng, các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm các mảng qubit vật lý ngày càng lớn hơn, mở rộng quy mô từ lưới 3×3 qubit được mã hóa, thành lưới 5×5, và thành lưới 7×7. Với mỗi tiến bộ, họ cắt giảm tỷ lệ lỗi xuống một nửa. Ông đã viết rằng: “Nói cách khác, chúng tôi đã đạt được mức giảm tỷ lệ lỗi theo cấp số nhân”.
Ông Hartmut đã nói rằng: “Đây là thành tựu mang tính lịch sử trong lĩnh vực này – có khả năng giảm thiểu lỗi trong khi tăng số lượng qubit”.
Phó chủ tịch Phát triển kinh doanh và Tiếp thị tại Classiq, một công ty phát triển phần mềm cho máy tính lượng tử tại thành phố Tel Aviv (Israel), ông Simon Fried đã nói rằng: “Những cỗ máy này rất nhạy cảm và tiếng ồn có thể phát sinh từ mọi tác động bên ngoài cũng như từ chính quá trình sử dụng”.
Ông Simon đã chia sẻ rằng: “Việc giảm thiểu tiếng ồn hoặc khử tiếng ồn, giúp cho khả năng chạy các chương trình dài hơn và phức tạp hơn”.
Ông Simon đã nói thêm: “Đây là bước tiến về mặt công nghệ chip, vì tính ổn định vốn có của phần cứng cũng như khả năng kiểm soát tiếng ồn”.
Ông Hartmut Neven cũng lưu ý rằng, với tư cách là hệ thống đầu tiên, cho đến nay đây là nguyên mẫu thuyết phục nhất cho qubit logic có thể mở rộng. Ông đã viết: “Đây là một dấu hiệu mạnh mẽ cho thấy máy tính lượng tử hữu ích, rất lớn và có thể xây dựng được. Chip Willow đưa chúng ta đến gần hơn với việc chạy các thuật toán thực tế, có liên quan đến thương mại mà không thể sao chép trên máy tính thông thường”.
Ý nghĩa của chip Willow đối với đa vũ trụ và an ninh Công ty Google đã công bố dữ liệu về hiệu suất của chip Willow dựa trên một bài kiểm tra máy tính lượng tử phổ biến, được gọi là phép tính lấy mẫu ngẫu nhiên (RCS – random circuit sampling). Ông Hartmut Neven đã giải thích rằng: “Nó kiểm tra xem máy tính lượng tử có thực hiện được điều gì đó mà máy tính cổ điển không thể thực hiện được hay không. Bất kỳ nhóm nghiên cứu nào xây dựng máy tính lượng tử trước tiên, nên kiểm tra xem nó có thể đánh bại máy tính cổ điển trên bài kiểm tra RCS hay không; nếu không thì sẽ có lý do chính đáng để hoài nghi khả năng giải quyết các nhiệm vụ lượng tử phức tạp của nó.”
Ông Hartmut Neven gọi hiệu suất của chip Willow trên bài kiểm tra RCS là “đáng kinh ngạc”. Nó đã thực hiện một phép tính trong vòng chưa đầy 5 phút mà một trong những siêu máy tính nhanh nhất hiện nay phải mất 10 septillion năm – tức là 10 theo sau là 25 số 0.
Ông Hartmut Neven đã viết rằng: “Con số đáng kinh ngạc này vượt quá các thang thời gian đã biết trong vật lý và vượt xa tuổi của vũ trụ. Nó củng cố cho quan niệm rằng tính toán lượng tử xảy ra trong nhiều vũ trụ song song, phù hợp với ý tưởng rằng chúng ta đang sống trong đa vũ trụ”.
Giám đốc an ninh tại Keyfactor, một công ty quản lý danh tính kỹ thuật số tại Cleveland, ông Chris Hickman đã khen ngợi chip Willow là “A significant milestone in quantum computing” (tạm dịch là ‘Một cột mốc quan trọng trong điện toán lượng tử’), nhưng cảnh báo rằng khả năng sửa lỗi lượng tử tiên tiến của chip Willow đưa lĩnh vực này đến gần hơn với các ứng dụng lượng tử thực tế, báo hiệu rằng các doanh nghiệp cần ưu tiên chuẩn bị cho sự gián đoạn không thể tránh khỏi của điện toán lượng tử trong các lĩnh vực như mã hóa và bảo mật.
Ông Chris Hickman đã nói rằng: “Mặc dù sự phát triển này không ngay lập tức thay đổi mốc thời gian dự kiến để máy tính lượng tử phá vỡ các tiêu chuẩn mã hóa hiện tại, nhưng nó củng cố ý tưởng rằng tiến trình hướng tới cột mốc này đang được đẩy nhanh”.
Ông Chris nói tiếp rằng: “Các trường hợp sử dụng thực tế cho máy tính lượng tử vượt xa các ứng dụng có lợi cho doanh nghiệp. Những tội phạm mạng chắc chắn sẽ lợi dụng công nghệ này để trục lợi cho bản thân”.
Ông Chris nói tiếp: “Những tội phạm mạng sẽ tận dụng máy tính lượng tử để giải mã thông tin nhạy cảm, khiến các phương pháp mã hóa cũ trở nên lỗi thời. Những thuật toán này bao gồm các thuật toán như RSA và ECC, hiện được coi là không thể phá vỡ”.
Hãy cẩn trọng với sự phát triển của máy tính lượng tử Nhà sáng lập kiêm Giám đốc điều hành của Lastwall, một nhà cung cấp công nghệ tập trung vào danh tính và công nghệ phục hồi lượng tử, (có trụ sở tại Mountain View, bang California, Mỹ), ông Karl Holmqvist đã đồng ý rằng tốc độ phát triển của máy tính lượng tử có liên quan đến mật mã đang tăng tốc. Ông đã nói rằng: “Nhưng, tôi cũng hiểu rằng có những người hoài nghi cho rằng sự phát triển sẽ không diễn ra nhanh chóng như vẻ bề ngoài, hoặc điều đó có thể không bao giờ đạt được”.
Ông Karl đã đặt ra câu hỏi: “Vì vậy, câu hỏi của tôi dành cho mọi người là: Giả sử chúng ta sẽ triển khai các giải pháp phục hồi lượng tử quá sớm hoặc quá muộn, thì kịch bản nào sẽ mang lại nhiều rủi ro hơn? Những ai muốn hiểu những tác động của việc triển khai mật mã hậu lượng tử, thử nghiệm chúng trong môi trường của mình và chuẩn bị triển khai nhanh chóng khi cần thiết – hay chấp nhận rủi ro rằng những bí mật của mình bị mất?”
Trong blog của mình, ông Hartmut Neven cũng tiết lộ lý do tại sao ông thay đổi trọng tâm từ công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) sang điện toán lượng tử. Ông đã viết rằng: “Câu trả lời của tôi là cả hai đều sẽ chứng minh là những công nghệ mang tính chuyển đổi nhất trong thời đại của chúng ta, nhưng công nghệ AI tiên tiến sẽ được hưởng lợi đáng kể từ việc tiếp cận điện toán lượng tử”.
Giám đốc điều hành của GPTZero, công ty phát triển nền tảng phát hiện công nghệ AI (có trụ sở tại vùng Arlington, bang Virginia, Mỹ), ông Edward Tian cho biết máy tính lượng tử về cơ bản được thiết kế để giải quyết các vấn đề phức tạp, do đó nó rất hữu ích cho sự phát triển của công nghệ AI. Ông đã nói rằng: “Tuy nhiên, chúng tôi đã thấy những trường hợp công nghệ AI cổ điển vẫn là phương pháp tốt hơn”.
Bà Krauthamer tại công ty QuSecure đã cho biết thêm rằng: “Tôi rời bỏ công nghệ AI và bước vào thế giới điện toán lượng tử, cụ thể là vì lời hứa mà điện toán lượng tử có thể mở ra những cánh cửa vẫn đóng trong thế giới điện toán cổ điển”.
Tuy nhiên, bà có một lời cảnh báo về công nghệ này. Bà đã nói rằng: “Máy tính lượng tử không chỉ đơn thuần là một máy tính lớn hơn, nhanh hơn, mạnh hơn. Nó suy nghĩ theo một cách hoàn toàn khác biệt và do đó, sẽ giải quyết các loại vấn đề khác nhau so với những gì chúng ta có thể giải quyết ngày nay. Thật khôn ngoan khi hoài nghi nếu máy tính lượng tử được trình bày như một phương thuốc chữa bách bệnh cho các nhiệm vụ tính toán phức tạp”.
Để xem các tin bài khác về “Chip”, hãy nhấn vào đây.
Nguồn: Tech News World
