Máy tính lượng tử phá kỷ lục với hơn 1.000 qubit

Công ty Atom Computing tạo ra máy tính lượng tử đầu tiên có 1.180 qubit, có thể cải thiện độ chính xác của cỗ máy.

Máy tính lượng tử đầu tiên trên thế giới có nhiều bit lượng tử (qubit) hơn gấp đôi cỗ máy giữ kỷ lục thế giới trước đó là máy tính Osprey của IBM (433 qubit). Dù có nhiều qubit hơn không nhất thiết đồng nghĩa với hiệu suất tốt hơn, số lượng qubit lớn rất cần thiết đối với máy tính lượng tử không lỗi trong tương lai, khác với các cỗ máy nghiên cứu bị nhiễu nhiều hiện nay. Những máy tính lượng tử lớn nhất như của IBM và Google sử dụng mạch siêu dẫn làm lạnh tới nhiệt độ cực thấp. Nhưng cỗ máy lập kỷ lục đến từ công ty khởi nghiệp Atom Computing ở California sở hữu 1.180 qubit, sử dụng nguyên tử trung tính giữ cố định bởi laser trong mạng hai chiều, New Scientist hôm 24/10 đưa tin.


Máy tính lượng tử lớn nhất do Atom Computing chế tạo. (Ảnh: Atom Computing).

Một lợi thế của thiết kế này là dễ dàng mở rộng quy mô hệ thống và thêm nhiều qubit vào mạng lưới, theo Rob Hays, giám đốc điều hành Atom Computing. Bất kỳ máy tính lượng tử hữu dụng nào trong tương lai không bị lỗi (đặc điểm gọi là khả năng chịu lỗi) sẽ cần ít nhất hàng chục nghìn qubit sửa lỗi hoạt động song song với qubit lập trình.

"Nếu chỉ tăng quy mô lên hàng chục qubit, giống như phần lớn hệ thống siêu dẫn và bẫy ion hiện nay, chúng ta sẽ cần thời gian rất dài để tiến tới kỷ nguyên của những cỗ máy có khả năng chịu lỗi. Với phương pháp sử dụng nguyên tử trung tính, chúng ta có thể đạt đến cột mốc đó nhanh hơn nhiều", Hays giải thích. Theo ông, nhóm nghiên cứu của Atom Computing hướng tới tăng số lượng qubit trong cỗ máy gấp khoảng 10 lần sau mỗi hai năm.

Khác với bit máy tính thông thường có giá trị là 1 hoặc 0, qubit đa dạng hơn, có một loạt đặc điểm khác nhau phụ thuộc vào cách chúng được tạo ra. Nguyên tử trung tính phù hợp hơn với rối lượng tử, một hiệu ứng lượng tử kỳ lạ trong đó hai qubit được nối với nhau và có thể ảnh hưởng đến nhau ngay cả ở những khoảng cách rộng lớn. Chúng cũng hoạt động ổn định hơn. Qubit trong máy tính của Atom Computing ngăn trạng thái lượng tử khỏi sụp đổ, nhờ đó đạt khả năng chịu lỗi, trong gần một phút. So với nó, máy tính Osprey của IBM có thời gian liên kết qubit chỉ khoảng 70 - 80 micro giây.

Thời gian liên kết dài đến từ nguyên tử ytterbium mà Hays và cộng sự sử dụng như qubit. Phần lớn cỗ máy nguyên tử trung tính sử dụng electron của nguyên tử làm yếu tố lượng tử để tiến hành tính toán, nhưng chúng dễ dàng bị ảnh hưởng bởi các laser mạnh dùng để cố định chúng. Với ytterbium, các nhà nghiên cứu có thể sử dụng một đặc điểm lượng tử của hạt nhân nguyên tử gọi là spin (mômen động lượng nội tại của hạt), vốn ít nhạy hơn trước rối loạn. Theo nhà nghiên cứu Ben Bloom ở Atom Computing, hạt nhân không tương tác với môi trường bên ngoài mạnh như electron.

Do qubit có quá nhiều đặc điểm khác nhau, rất khó để so sánh nó giữa những cỗ máy khác biệt. Tuy nhiên, Bloom cho biết cỗ máy của Atom Computing có khả năng xử lý tương đương máy tính của IBM. Nhóm nghiên cứu hy vọng có thể cung cấp máy tính cho khách hàng vào năm sau để ứng dụng trong điện toán đám mây.

TIN CŨ HƠN

"Áo điều hòa" hòa giúp người lao động Nhật Bản hạ nhiệt trong mùa hè oi bức

Một loại áo trông có vẻ không thời trang lắm, căng phồng khi mặc vào vì có hai chiếc quạt bên trong, nhưng lại đang rất hút khách tại Nhật vì giúp người dân nơi này giải nhiệt mùa hè.

Đăng ngày: 27/08/2025
Tham vọng chế tạo Iron Man của quân đội Mỹ

Tham vọng chế tạo Iron Man của quân đội Mỹ

Bộ Tư lệnh Lực lượng Đặc biệt của Mỹ (SOCOM) hiện đang theo đuổi một chương trình mang tính cách mạng nhằm hỗ trợ năng lực siêu nhân cho binh sĩ trong nhiệm vụ tác chiến.

Đăng ngày: 24/08/2025
Nam sinh 17 tuổi thiết kế động cơ có khả năng biến đổi ngành công nghiệp ôtô điện

Nam sinh 17 tuổi thiết kế động cơ có khả năng biến đổi ngành công nghiệp ôtô điện

Nghiên cứu của nam sinh Robert Sansone có thể mở đường cho việc sản xuất bền vững ôtô điện không cần dùng nam châm làm từ đất hiếm - vốn đắt đỏ và có hại cho môi trường.

Đăng ngày: 27/07/2025
Công nghệ tàng hình là gì? Nó hoạt động thế nào?

Công nghệ tàng hình là gì? Nó hoạt động thế nào?

Bạn đã từng nghe đến máy bay tàng hình, tàu ngầm tàng hình nhưng bạn có biết nghĩa của tàng hình ở đây thực sự là gì?

Đăng ngày: 26/07/2025
Chiếc xe điện mini vừa ra mắt đã gây sốt: Kích thước bằng VinFast VF 5, một lần sạc đi được hơn 560km

Chiếc xe điện mini vừa ra mắt đã gây sốt: Kích thước bằng VinFast VF 5, một lần sạc đi được hơn 560km

Một chiếc xe điện mini kết hợp với bán tải sẽ ra một chiếc xe như thế nào?

Đăng ngày: 24/07/2025
Tuabin gió khổng lồ này chỉ cần quay một vòng đã có thể cung cấp năng lượng cho một ngôi nhà trong 2 ngày!

Tuabin gió khổng lồ này chỉ cần quay một vòng đã có thể cung cấp năng lượng cho một ngôi nhà trong 2 ngày!

Nếu được nhìn thực tế, chắc chắn bạn sẽ phải choáng ngợp bởi kích cỡ của tuabin gió này.

Đăng ngày: 23/07/2025
Các nhà khoa học đã phát triển loại pin có thể dùng tới hàng nghìn năm mà không cần cắm sạc!

Các nhà khoa học đã phát triển loại pin có thể dùng tới hàng nghìn năm mà không cần cắm sạc!

Chất thải hạt nhân là chất thải phóng xạ được tạo ra bởi các nhà máy điện hạt nhân mà không ai muốn giữ gần nhà của họ hoặc thậm chí được mang qua cộng đồng của họ.

Đăng ngày: 14/07/2025
Khoa Học News