Máy tính lượng tử Jiuzhang chỉ cần một giây để hoàn thành nhiệm vụ, trong khi siêu máy tính cổ điển nhanh nhất thế giới phải mất gần 5 năm để giải quyết.
Một nhóm nhà nghiên cứu đã đạt được bước tiến quan trọng trong lĩnh vực tính toán lượng tử. Máy tính lượng tử Jiuzhang đã chứng minh khả năng giải quyết nhiều nhiệm vụ tính toán phức tạp, bao gồm thăm dò và khai thác dữ liệu, xử lý thông tin sinh học, phân tích mạng và nghiên cứu mô hình hóa hóa học.
Pan Jianwei, một nhà vật lý hàng đầu từ Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc, được biết đến là 'Cha lượng tử' tại quốc gia và là người đứng đầu nhóm nghiên cứu. Nhóm của ông đã công bố nghiên cứu trên tạp chí Physical Review Letters. Họ cho biết: 'Công trình của chúng tôi là bước tiến quan trọng trong việc giải quyết các vấn đề tính toán thực tế bằng máy tính lượng tử hiện đại.'
Trong thời đại dữ liệu lớn phát triển mạnh mẽ, lượng dữ liệu toàn cầu tăng lên theo cấp số nhân, gấp đôi sau mỗi hai năm. Pan Jianwei nói: 'Việc không khai thác triệt để nguồn lực từ lượng dữ liệu khổng lồ này là vô nghĩa'. Hiện nay, phát triển các mô hình máy tính truyền thống đã đạt đến một giới hạn và siêu máy tính tiêu thụ lượng năng lượng lớn. Ông nói thêm về tầm quan trọng của 'Jiuzhang' trong việc nâng cao sức mạnh tính toán mà không tăng năng lượng tiêu thụ đáng kể.
Đội ngũ nhà khoa học đã thành công trong việc giải quyết các phương trình tính toán phức tạp trước đây là thách thức với máy tính thông thường. Họ đã sử dụng hơn 200,000 mẫu để giải quyết những bài toán này.
Trong quá trình thử nghiệm, có sự tiến bộ đáng kể khi các nhà nghiên cứu sử dụng máy tính lượng tử để nhanh chóng giải quyết và tăng tốc giải pháp cho hai thuật toán thường được sử dụng trong lĩnh vực trí tuệ nhân tạo: tìm kiếm ngẫu nhiên và mô phỏng ủ.
Siêu máy tính thông thường nhanh nhất thế giới mất 700 giây để phân tích mỗi mẫu tính toán, điều đó có nghĩa là thuật toán sẽ mất gần 5 năm để xử lý cùng một số lượng mẫu. Tuy nhiên, máy tính lượng tử Jiuzhang đã giải quyết thuật toán này trong vòng chưa đầy một giây.
Trong lĩnh vực lượng tử, một qubit có khả năng biểu diễn trạng thái phức tạp hơn, không giống như bit trong điện toán truyền thống. Mỗi qubit có thể đồng thời biểu diễn số 0, số 1 hoặc cả hai giá trị - đây là cách biểu diễn đơn giản nhất trong toán học lượng tử.
Do khả năng thực hiện tất cả các khả năng cùng một lúc trong thông tin cơ bản, máy tính lượng tử được cho là nhanh và mạnh hơn nhiều so với máy tính thông thường hàng ngày chúng ta sử dụng.
Máy tính lượng tử Jiuzhang - tên theo một tài liệu toán học cổ Trung Quốc từ khoảng 2,000 năm trước, sử dụng ánh sáng photon để thực hiện tính toán. Khác với máy tính lượng tử khác, nó không yêu cầu hoạt động ở nhiệt độ cực thấp và có khả năng hoạt động ổn định trong thời gian dài hơn.
Tuy nhiên, máy tính lượng tử chỉ hoạt động trong môi trường cực kỳ lạnh và được cô lập để tránh sự nhiễu và sai sót. Kích thước của các hạt nguyên tử mà máy tính lượng tử phụ thuộc vào rất nhỏ và tuổi thọ của chúng rất ngắn, điều này làm cho hoạt động của máy tính lượng tử trở nên mong manh.
Xem thêm: Máy tính truyền thống có thể đánh bại máy tính lượng tử nhờ yếu tố thuật toán?
Tuy nhiên, máy tính lượng tử 'Jiuzhang' của Trung Quốc là một bước đột phá trên con đường đến điện toán lượng tử phổ quát, đạt đến 'ưu thế lượng tử', với tốc độ vượt trội trong lĩnh vực này. Không có máy tính thông thường nào có thể thực hiện cùng một nhiệm vụ trong một khoảng thời gian hợp lý và các cải tiến về thuật toán hoặc phần cứng của máy tính thông thường khó có thể vượt qua được tốc độ ấn tượng đó.
- Khám phá thêm các bài viết trong mục nội dung Khám phá
