Những chip lượng tử trước đây của Google.
Sử dụng siêu máy tính để giả lập máy tính lượng tử, yêu cầu nó cố gắng tạo ra kết quả với xác suất tương tự với những gì đường dây siêu dẫn của máy tính lượng tử tạo ra. Với mỗi qubit xuất hiện (và thêm mỗi phép toán mới), siêu máy tính lại càng khó theo kịp máy tính lượng tử hơn.
Các nhà khoa học tại Google tự tin rằng khi vận hành 53 qubit của Sycamore (trên tổng số 54 qubit, do một qubit không vận hành được), họ sẽ có thể vượt mặt siêu máy tính. Để khẳng định được kết quả này, họ phải giảm dần độ phức tạo của mạch điện, để siêu máy tính có thể kiểm tra kết quả và thực hiện thành công phép ngoại suy.
Với sự giúp đỡ từ nhà vật lý học Scott Aaronson tới từ Đại học Texas, Google tìm ra cách ứng dụng bài thử Uy thế Lượng tử này. Nó có thể cho ra những bit ngẫu nhiên, mà tính ngẫu nhiên thì vốn quan trọng trong những lĩnh vực cao siêu như mã hóa và tầm thường như … đánh xổ số. Nhưng liệu rằng những con số xuất hiện có thực sự ngẫu nhiên - chẳng hay có ai, có cỗ máy nào đoán ra được những con số được cho là ngẫu nhiên này không?
Bằng thử nghiệm vừa nêu, Google có thể xác nhận rằng máy tính cổ điển không thể tạo ra những con số ngẫu nhiên này.
Mặc dù bản thân là dấu mốc về công nghệ máy tính, cỗ máy của Google vẫn gặp lỗi. Bất kỳ tương tác nào với thế giới bên ngoài đều có thể khiến qubit cho ra kết quả sai lệch. Nhưng thử nghiệm cho thấy khi cho thêm qubit vào hệ thống, số lượng lỗi sẽ tăng … theo một cách đoán trước được. Cách đặt dây, cụ thể hơn là cái lưới mắt cáo tạo bởi các dây siêu dẫn, chính là cách thức đoán trước lỗi và sửa lỗi.
“Chúng tôi chứng minh được rằng mình kiểm soát được những lỗi kia”, nhà khoa học đang làm việc tại Google, Marissa Giustina nói. “Đó chính là điểm mấu chốt về mặt kỹ thuật và nhân tố quan trọng trong về mặt vật lý của đột phá này”.
Nhiều nhà khoa học cũng lên tiếng chỉ trích, rằng máy tính cổ điển có thể thực hiện bài thử Uy thế Lượng tử với thời gian ngắn hơn nhiều, điều máy tính cổ điển cần là một thuật toán chính xác, thứ vẫn chưa xuất hiện. IBM tuyên bố rằng siêu máy tính Summit của họ có thể thực hiện bài thử Google đưa ra trong 2,5 ngày, một khoảng cách lệch quá nhiều (tận 1.460.000 lần) so với con số 10.000 năm mà Google nêu trong báo cáo nghiên cứu.
Hartmut Neven đáp: “Kể từ khi chúng tôi đăng tải báo cáo về Uy thế Lượng tử, một loạt những ý kiến cải thiện máy tính cổ điển xuất hiện, dường như đây lại biến thành bài thử benchmark cho máy tính cổ điển”. Ông giải thích thêm rằng các nhà nghiên cứu tại NASA, Phòng thí nghiệm Quốc gia Oak Ridge và nhiều nơi khác đều đang nỗ lực cải thiện thuật toán máy tính cổ điển, để cỗ máy tính lượng tử của Google có cơ hội đối đầu mới.
Xét về mặt khoa học, Google đã chứng minh sự tồn tại một hệ thống lượng tử lớn và phức tạp, vượt xa mọi hệ thống từng tồn tại trước đây. Xét về ngành nghiên cứu máy tính, thì nhân loại vừa bước vào một kỷ nguyên mới, một vùng đất mới chưa dấu chân người: giờ đã có bằng chứng khẳng định máy tính lượng tử vượt mặt máy tính cổ điển.
Địa chỉ
Gọi Ngay
Chat web