Trung Quốc chế tạo máy tính lượng tử mạnh nhất thế giới

Một nhóm nhà nghiên cứu Trung Quốc vượt qua Google khi chế tạo máy tính lượng tử hoàn thành phép tính trong hơn một giờ thay vì 8 năm như máy tính thông thường.

Đây là cột mốc mới nhất trong công cuộc phát triển dòng máy tính lượng tử kéo dài hai năm qua. Trong thời gian đó, giới nghiên cứu trên khắp thế giới cuối cùng đã đạt "ưu thế lượng tử", mốc mà tại đó máy tính lượng tử có thể xử lý vấn đề đòi hỏi thời gian phi thực tế với máy tính truyền thống.

Trung Quốc chế tạo máy tính lượng tử mạnh nhất thế giới
Chip qubit siêu dẫn hai chiều. (Ảnh: Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc).

Nhóm nghiên cứu đến từ Google lần đầu tiên đạt mốc cột mốc trên năm 2019 nhờ sử dụng qubit siêu dẫn (dựa vào dòng điện để thực hiện tính toán), theo sau là nhóm chuyên gia Trung Quốc năm 2020 nâng cấp tốc độ bằng qubit photon (dựa trên ánh sáng và có tiềm năng hoạt động nhanh hơn). Hiện nay, một nhóm nghiên cứu khác ở Trung Quốc đứng đầu là Jian-Wei Pan ở Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc tại Thượng Hải, tiếp tục đánh bại Google.

Loading...

Trong nghiên cứu công bố hôm 29/6 trên trang dữ liệu ArXiv, Pan và cộng sự chứng minh ưu thế lượng tử khi sử dụng qubit siêu dẫn trên bộ xử lý lượng tử mang tên Zuchongzhi. Zuchongzhi là máy tính lập trình 2D có thể dùng đồng thời 66 qubit. Thí nghiệm mới sử dụng 56 qubit trong số đó để xử lý vấn đề được thiết kế để kiểm tra khả năng của máy tính, đó là lấy mẫu phân phối hiệu suất của mạch lượng tử ngẫu nhiên.

Nền tảng lý thuyết của vấn đề này rất khó tóm tắt, liên quan tới ma trận ngẫu nhiên, phân tích toán học, hỗn loạn lượng tử, độ phức tạp tính toán và lý thuyết xác suất. Thời gian cần thiết để xử lý vấn đề tăng lên theo số mũ khi thêm càng nhiều qubit vào hệ thống. Vì vậy, các siêu máy tính thông thường sẽ nhanh chóng rơi vào tình trạng không thể xử lý, biến vấn đề thành phép thử phù hợp để đạt ưu thế lượng tử.

"Chúng tôi tính toán nhiệm vụ lấy mẫu mà Zuchongzhi hoàn thành trong khoảng 1,2 giờ sẽ tiêu tốn thời gian ít nhất là 8 năm với siêu máy tính mạnh nhất", nhóm tác giả nghiên cứu cho biết.

Vấn đề này khó gấp khoảng 100 lần so với vấn đề mà bộ xử lý Sycamore của Google giải quyết năm 2019. Trong khi Sycamore sử dụng 54 qubit, Zuchongzhi dùng 56, chứng minh thông qua tăng số lượng qubit, hiệu suất của bộ xử lý sẽ cải thiện theo cấp số mũ. Con số trên kém xa so với 76 qubit mà một nhóm nghiên cứu Trung Quốc trước đây sử dụng trong thí nghiệm năm 2020, nhưng bộ xử lý đó là tổ hợp laser, gương, thấu hình và máy dò photon, không phải máy tính lập trình được như Sycamore hoặc Zuchongzhi.

Từ khóa liên quan:
Loading...
TIN CŨ HƠN
Phát triển thành công thiết bị điện tử mỏng nhất thế giới

Phát triển thành công thiết bị điện tử mỏng nhất thế giới

Các nhà khoa học phát triển một thiết bị tí hon chỉ dày bằng hai nguyên tử, có thể sử dụng để lưu trữ thông tin.

Đăng ngày: 08/07/2021
Vật liệu từ tính then chốt để tạo nên công nghệ 6G, làm tăng thành công tốc độ sản xuất lên 30 lần

Vật liệu từ tính then chốt để tạo nên công nghệ 6G, làm tăng thành công tốc độ sản xuất lên 30 lần

Các nhà khoa học vật liệu đã phát triển thành công phương pháp sản xuất epsilon sắt oxit và chứng minh tiềm năng cho các thiết bị viễn thông thế hệ mới.

Đăng ngày: 03/07/2021
Robot sẽ sớm có khả năng sinh sản, thách thức quan niệm về tiến hóa

Robot sẽ sớm có khả năng sinh sản, thách thức quan niệm về tiến hóa

Các robot con được tạo ra bằng cách kết hợp các mã di truyền số (digital DNA) từ hai robot cha mẹ trên máy tính.

Đăng ngày: 30/06/2021
Các nhà khoa học chế tạo thành công robot rắn có thể đào hầm, chui qua đất cát để thám hiểm

Các nhà khoa học chế tạo thành công robot rắn có thể đào hầm, chui qua đất cát để thám hiểm

Lấy cảm hứng từ loài rắn, mẫu robot rắn của các nhà khoa học Mỹ có thể di chuyển xuyên qua các bề mặt phức tạp ở dưới lòng đất, hứa hẹn sẽ giúp phục vụ trong các sứ mệnh thám hiểm thú vị trong tương lai.

Đăng ngày: 30/06/2021
Thảm thông minh theo dõi chuyển động gắn 9.000 cảm biến

Thảm thông minh theo dõi chuyển động gắn 9.000 cảm biến

Thảm thông minh của Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) có thể phán đoán chính xác hành động hoặc tư thế của người dùng qua các vị trí chịu áp lực.

Đăng ngày: 30/06/2021
Đã giữ được qubit ổn định ở nhiệt độ phòng, ngày máy tính lượng tử đặt trong nhà gần thêm một bước!

Đã giữ được qubit ổn định ở nhiệt độ phòng, ngày máy tính lượng tử đặt trong nhà gần thêm một bước!

Trong thời đại công nghệ, đa số thông tin cá nhân của chúng ta được lưu trữ dưới dạng 0 và 1.

Đăng ngày: 29/06/2021
Chế tạo thành công hệ thống thu thập nước từ hơi ẩm hoạt động 24/7, phơi nắng gắt cũng ra nước

Chế tạo thành công hệ thống thu thập nước từ hơi ẩm hoạt động 24/7, phơi nắng gắt cũng ra nước

Công suất của hệ thống chạm gần tới giới hạn vật lý ngăn con người thu được nhiều nước từ hơi ẩm trong không khí.

Đăng ngày: 28/06/2021
Tiêu điểm
Khoa Học News