Buzz
Bộ xử lý này thể hiện hiệu suất vượt trội, vượt qua các siêu máy tính hiện đại tới 15 bậc số mũ. Trong khi đó, Sycamore của Google chỉ đạt được 9 bậc số mũ vào năm trước
Các nhà khoa học tại Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc (USTC) vừa giới thiệu nguyên mẫu máy tính lượng tử siêu dẫn Zuchongzhi-3, có tốc độ xử lý nhanh hơn một triệu lần so với Sycamore của Google – hệ thống từng gây chấn động vào năm ngoái.
Zuchongzhi-3 được tích hợp 105 qubit và 182 bộ ghép nối, giúp nó đạt hiệu suất đáng kinh ngạc trong các bài kiểm tra mạch lượng tử ngẫu nhiên. So với Sycamore của Google, hệ thống từng đạt "ưu thế lượng tử" với 67 qubit, có thể thấy Trung Quốc đã có bước tiến vượt bậc trong lĩnh vực này.
Trong khi con người mới chỉ bắt đầu xây dựng các siêu máy tính exascale, các nhà khoa học đã bước vào cuộc đua phát triển thế hệ máy tính mới, có khả năng giải quyết trong vài giây những bài toán mà siêu máy tính thông thường mất hàng năm để xử lý. Để đạt được điều này, các nhà nghiên cứu đang khai thác các đặc tính lượng tử, với sự cạnh tranh khốc liệt giữa Trung Quốc và Mỹ để khẳng định vị thế công nghệ.
Các nhà khoa học đồng ý rằng quá trình phát triển máy tính lượng tử sẽ trải qua ba giai đoạn chính. Đầu tiên là đạt được ưu thế lượng tử, khi máy tính lượng tử vượt trội hơn các siêu máy tính hiện đại. Tiếp theo là phát triển bộ mô phỏng lượng tử với hàng trăm qubit, có thể giải quyết các vấn đề thực tế. Cuối cùng, các nhà khoa học sẽ tập trung nâng cao độ chính xác và hiệu suất, hướng tới mục tiêu tạo ra máy tính lượng tử đa năng.
Dù công nghệ vẫn còn ở giai đoạn đầu, Trung Quốc đã nắm giữ vị thế dẫn đầu.
Cuộc cạnh tranh lượng tử giữa Trung Quốc và Mỹ
Mỹ từng dẫn đầu khi vào năm 2019, Google giới thiệu bộ xử lý Sycamore 53 qubit, hoàn thành một bài toán mạch ngẫu nhiên trong 200 giây, trong khi siêu máy tính mạnh nhất thời điểm đó cần tới 10.000 năm để giải quyết bài toán tương tự.
Tuy nhiên, năm 2023, nhóm nghiên cứu tại USTC đã sử dụng 1.400 chip Nvidia A100 để hoàn thành bài toán này chỉ trong 14 giây, vượt mặt thành tựu của Google. Trung Quốc cũng đã phát triển bộ xử lý lượng tử quang học Jiuzhang, lần đầu ra mắt vào năm 2020.
Năm 2021, các nhà nghiên cứu USTC tiếp tục giới thiệu bộ xử lý lượng tử Zuchongzhi 2.1 với 66 qubit, hoạt động tương tự Sycamore của Google và chứng minh khả năng tính toán lượng tử của Trung Quốc qua hai phương pháp khác nhau. Đến năm 2023, Trung Quốc tiếp tục khẳng định ưu thế lượng tử với bộ xử lý quang học 255 photon, vượt xa hiệu suất của siêu máy tính nhanh nhất lúc đó 10^16 lần.
Kế thừa thành công từ phiên bản trước, USTC đã nâng cấp bộ xử lý lên 105 qubit với thời gian bảo toàn trạng thái lên đến 72 micro giây. Thiết bị này giúp đạt độ chính xác 99,90% cho cổng lượng tử đơn qubit, 99,62% cho cổng lượng tử hai qubit song song, và 99,13% cho độ chính xác đọc song song.
Để kiểm tra hiệu suất của Zuchongzhi-3, các nhà nghiên cứu đã thực hiện bài toán lấy mẫu mạch ngẫu nhiên với 83 qubit và 32 lớp, cho thấy hiệu suất vượt trội hơn các siêu máy tính hiện tại 15 bậc số mũ. Trong khi đó, Sycamore của Google chỉ đạt 9 bậc số mũ vào năm ngoái. Điều này cho thấy Zuchongzhi-3 nhanh hơn Sycamore của Google khoảng một triệu lần, giúp Trung Quốc củng cố vị thế dẫn đầu trong cuộc đua điện toán lượng tử.
Anh Việt
