Một nhóm các nhà nghiên cứu của Trung Quốc đã chế tạo thành công siêu máy tính lượng tử có tên Zuchongzhi sở hữu đến 66 qubit nếu so với 54 qubit của siêu máy tính lượng tử Sycamore của Google hồi năm 2019. Đồng thời các qubit của Zuchongzhi cũng có phần khác biệt so với của Sycamore khi nó sử dụng qubit quang tử thay vì qubit siêu dẫn, điều này giúp nó có sức mạnh và lợi thế tốt hơn.
Siêu máy tính lượng tử Zuchongzhi của Trung Quốc
Đầu đầu tiên chúng ta cần phải hiểu qubit là gì. Ở các máy tính truyền thống, dữ liệu được biến thành nhị phân với hai trạng thái là 0 và 1, các máy tính hoạt động và đưa ra kết quả thông qua việc xử lý số các dữ liệu bit 0 1 kể trên. Trong khi với các máy tính lượng tử, dữ liệu sẽ được sử dụng ở dạng qubit (quantum bit), bit lượng tử với nhiều trạng thái có thể tồn tại đồng thời với nhau. Mấy cái liên quan đến lượng tử thì tương đối khó hiểu, anh em có thể đọc thêm về các ví dụ như con mèo của Schrödinger hoặc các đám mây orbital nguyên tử. Nói chung khó quá thì anh em có thể bỏ qua, chỉ cần hiểu càng nhiều qubit thì máy tính càng mạnh 😁
Các máy tính lượng tử có một mục tiêu chung cần phải đạt được đó gọi là “Quantum advantage”, tạm dịch là “Ưu thế lượng tử”. Định nghĩa của ưu thế lượng tử là ở điểm đó, các máy tính lượng tử có thể giải quyết một vấn đề mà các máy tính truyền thống phải một một khoảng thời gian dài đến phi thực tế. Ví dụ, hồi năm 2019, máy tính Sycamore của Google, với 54 qubit chỉ mất 200 giây để làm xong một phép toán mà siêu máy tính mạnh nhất hành tinh lúc bấy giờ là Summit phải mất đến 10000 năm mới giải được.
Siêu máy tính lượng tử Sycamore của Google
Với Zuchongzhi, người ta đã set cho chiếc máy này một bài toán lấy mẫu phân phối đầu ra của các mạch lượng tử ngẫu nhiên. Để giải quyết vấn đề này, cần phải ứng dụng kiến thức của nhiều lĩnh vực như phần tích toán, ma trận, lý thuyết xác xuất, hỗn loạn lượng tử,… ước tính các máy tính truyền thống mạnh nhất phải mất đến 8 năm để giải quyết vấn đề này.
Nhưng trong bài test, siêu máy tính lượng tử của Trung Quốc, chỉ sử dụng 56 nhân, đã giải quyết bài toán này chỉ trong 1.2 giờ. Theo ước tính, với mỗi qubit nhiều hơn, sức mạnh của siêu máy tính sẽ tăng thêm cấp số nhân và với 10 qubit chưa sử dụng, sức mạnh xử lý vấn đề thực tế của nó thậm chí còn nhanh hơn trong bài test nhiều.
Trước đó, Trung Quốc cũng đã trình diễn một siêu máy tính lượng tử sở hữu tới 76 qubit quang học, tuy nhiên đây là máy tính không lập trình được như Sycamore hay Zuchongzhi nên chỉ mang nặng tính trình diễn chứ không thể dùng cho ứng dụng nghiên cứu các bài toán thực tế.
Theo Cosmos
Siêu máy tính lượng tử Zuchongzhi của Trung Quốc
Đầu đầu tiên chúng ta cần phải hiểu qubit là gì. Ở các máy tính truyền thống, dữ liệu được biến thành nhị phân với hai trạng thái là 0 và 1, các máy tính hoạt động và đưa ra kết quả thông qua việc xử lý số các dữ liệu bit 0 1 kể trên. Trong khi với các máy tính lượng tử, dữ liệu sẽ được sử dụng ở dạng qubit (quantum bit), bit lượng tử với nhiều trạng thái có thể tồn tại đồng thời với nhau. Mấy cái liên quan đến lượng tử thì tương đối khó hiểu, anh em có thể đọc thêm về các ví dụ như con mèo của Schrödinger hoặc các đám mây orbital nguyên tử. Nói chung khó quá thì anh em có thể bỏ qua, chỉ cần hiểu càng nhiều qubit thì máy tính càng mạnh 😁
Các máy tính lượng tử có một mục tiêu chung cần phải đạt được đó gọi là “Quantum advantage”, tạm dịch là “Ưu thế lượng tử”. Định nghĩa của ưu thế lượng tử là ở điểm đó, các máy tính lượng tử có thể giải quyết một vấn đề mà các máy tính truyền thống phải một một khoảng thời gian dài đến phi thực tế. Ví dụ, hồi năm 2019, máy tính Sycamore của Google, với 54 qubit chỉ mất 200 giây để làm xong một phép toán mà siêu máy tính mạnh nhất hành tinh lúc bấy giờ là Summit phải mất đến 10000 năm mới giải được.
Siêu máy tính lượng tử Sycamore của Google
Với Zuchongzhi, người ta đã set cho chiếc máy này một bài toán lấy mẫu phân phối đầu ra của các mạch lượng tử ngẫu nhiên. Để giải quyết vấn đề này, cần phải ứng dụng kiến thức của nhiều lĩnh vực như phần tích toán, ma trận, lý thuyết xác xuất, hỗn loạn lượng tử,… ước tính các máy tính truyền thống mạnh nhất phải mất đến 8 năm để giải quyết vấn đề này.
Nhưng trong bài test, siêu máy tính lượng tử của Trung Quốc, chỉ sử dụng 56 nhân, đã giải quyết bài toán này chỉ trong 1.2 giờ. Theo ước tính, với mỗi qubit nhiều hơn, sức mạnh của siêu máy tính sẽ tăng thêm cấp số nhân và với 10 qubit chưa sử dụng, sức mạnh xử lý vấn đề thực tế của nó thậm chí còn nhanh hơn trong bài test nhiều.
Trước đó, Trung Quốc cũng đã trình diễn một siêu máy tính lượng tử sở hữu tới 76 qubit quang học, tuy nhiên đây là máy tính không lập trình được như Sycamore hay Zuchongzhi nên chỉ mang nặng tính trình diễn chứ không thể dùng cho ứng dụng nghiên cứu các bài toán thực tế.
Theo Cosmos
