Máy tính lượng tử nhanh gấp 180 triệu lần siêu máy tính

Máy tính lượng tử Jiuzhang được phát triển bởi Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc. Ảnh: SCMP

Các nhà khoa học Trung Quốc cho biết họ đạt được cột mốc mới trong lĩnh vực máy tính lượng tử khi thiết bị Jiuzhang có thể thực hiện những nhiệm vụ thường dùng trong trí tuệ nhân tạo (AI) nhanh hơn 180 triệu lần so với siêu máy tính mạnh nhất thế giới. Các vấn đề mà máy tính lượng tử của họ giải quyết có thể ứng dụng cho khai phá dữ liệu, thông tin sinh học, phân tích mạng lưới và nghiên cứu mô hình hóa học. Nhóm nghiên cứu công bố kết quả thí nghiệm trên tạp chí Physical Review, South China Morning Post hôm 8/6 đưa tin.

“Công trình của chúng tôi tiến gần hơn tới kiểm tra vấn đề thực tiễn bằng máy tính lượng tử quy mô trung bình hiện nay”, trưởng nhóm nghiên cứu Pan Jianwei, nhà vật lý ở Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc, cho biết.

Trong nghiên cứu, nhóm của Pan sử dụng Jiuzhang để giải quyết một vấn đề thách thức máy tính thông thường. Cỗ máy dùng hơn 200.000 mẫu vật trong quá trình đó. Lần đầu tiên các nhà nghiên cứu sử dụng máy tính lượng tử để thực hiện và thúc đẩy hai thuật toán tìm kiếm ngẫu nhiên và mô phỏng luyện kim thường dùng trong lĩnh vực AI.

Siêu máy tính nhanh nhất thế giới cần 700 giây mỗi mẫu vật, tức cần gần 5 năm để xử lý cùng một số lượng mẫu vật. Nhưng Jiuzhang chỉ mất chưa đầy một giây. Danh sách nhiệm vụ mở rộng hơn mang đến lợi thế cho máy tính lượng tử so với máy tính thường.

Ở máy tính truyền thống, bit là đơn vị thông tin cơ bản đại diện cho 0 hoặc 1. Qubit tiến xa hơn, có thể đại diện cho 0,1 hoặc cả hai trạng thái cùng lúc. Đây là một trong những ví dụ đơn giản nhất về tính đặc thù của cơ học lượng tử. Vì thông tin cơ bản của máy tính lượng tử có thể biểu thị tất cả các khả năng đồng thời, về lý thuyết, chúng nhanh và mạnh hơn nhiều so với máy tính thông thường mà chúng ta sử dụng trong cuộc sống hàng ngày.

Tuy nhiên, các hạt hạ nguyên tử ở trung tâm của công nghệ này rất mong manh, tồn tại trong thời gian ngắn và dễ bị lỗi nếu tiếp xúc với một sự xáo trộn nhỏ từ môi trường xung quanh. Đa số máy tính lượng tử hoạt động trong môi trường cực lạnh và biệt lập để tránh bị gián đoạn. Jiuzhang sử dụng ánh sáng làm phương tiện vật lý để tính toán. Không giống các máy tính lượng tử khác, nó không cần phải hoạt động ở nhiệt độ cực thấp trong môi trường kín và vận hành ổn định lâu hơn.