Điều này chứng tỏ rằng máy tính lượng tử mới của Google mạnh mẽ gấp hàng trăm triệu lần so với phiên bản trước.
Mặc dù đã có nhiều thí nghiệm chứng minh sự vượt trội của máy tính lượng tử so với máy tính truyền thống, nhưng khả năng của các cỗ máy tính này vẫn khiến mọi người không khỏi ngạc nhiên.
Google vừa thông báo rằng máy tính mới sử dụng chip lượng tử Willow của họ đã đạt được một bước đột phá đáng kinh ngạc về khả năng xử lý. Theo thuật toán đo hiệu suất, máy tính này chỉ mất 5 phút để giải quyết một bài toán, trong khi siêu máy tính mạnh nhất thế giới hiện nay, Frontier, sẽ cần đến 10 triệu tỷ tỷ năm (tương đương với 10^25 năm, lâu hơn cả tuổi thọ vũ trụ) để hoàn thành.

Con số này cho thấy sự tiến bộ vượt bậc về hiệu suất của máy tính lượng tử, so với tuyên bố của Google 5 năm trước, khi công ty công bố rằng máy tính lượng tử của họ có thể giải quyết một vấn đề cần tới 10.000 năm trên máy tính truyền thống chỉ trong vài phút. Điều này chứng tỏ máy tính lượng tử mới của Google mạnh mẽ gấp hàng trăm triệu lần so với phiên bản trước.
Thuật toán kiểm tra khả năng của máy tính lượng tử Willow không có ứng dụng thực tế ngay lập tức, nhưng theo Tiến sĩ Hartmut Neven, người sáng lập Google Quantum AI, đây là một bước đi quan trọng. "Nếu bạn không thể giải quyết một bài toán cơ bản, bạn sẽ không thể giải quyết các vấn đề phức tạp hơn," ông Neven chia sẻ. Google đặt mục tiêu sẽ phát triển ứng dụng thực tế vào năm tới mà máy tính cổ điển không thể giải quyết được.
Ngoài tốc độ tính toán, chip Willow còn giúp giảm tỷ lệ lỗi, một thách thức lớn trong điện toán lượng tử. Trong một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature, các nhà nghiên cứu tại Google Quantum AI cho biết với kiến trúc mới của Willow, họ có thể giảm tỷ lệ lỗi xuống một nửa mỗi khi tăng số lượng qubit. Các thử nghiệm trên các lưới qubit vật lý từ 3×3, 5×5 đến 7×7 cho thấy tỷ lệ sửa lỗi ngày càng cao.

Chip lượng tử Willow mới từ Google
Điều này cho phép tạo ra các qubit logic bằng cách kết hợp nhiều qubit vật lý lại với nhau. Qubit logic hoạt động như một lớp bảo vệ, giúp giảm thiểu lỗi và đảm bảo các phép toán lượng tử chính xác hơn. Khả năng mở rộng qubit logic và đồng thời giảm thiểu lỗi là một bước đột phá so với năm 2023, khi Google tuyên bố đã đạt được 'điểm hòa vốn' trong việc sửa lỗi lượng tử.
Bên cạnh đó, chip Willow còn mang đến một cải tiến vượt trội về thời gian duy trì thông tin (coherence qubit), đạt gần 100 microgiây, gấp 5 lần so với thế hệ trước. Điều này mở ra khả năng thực hiện những mô phỏng phức tạp hơn.
Google rất tự tin rằng chip Willow thế hệ mới sẽ giúp họ hiện thực hóa mục tiêu đưa máy tính lượng tử vào ứng dụng thực tế, vượt trội hơn so với các máy tính truyền thống. Tuy nhiên, thử thách lớn nhất hiện nay là chứng minh rằng tính toán 'hữu ích, vượt xa cổ điển' đầu tiên trên các chip lượng tử có thể mang lại giá trị thực tế cho các ứng dụng trong đời sống.
Sự đầu tư mạnh mẽ của Google và các ông lớn công nghệ vào máy tính lượng tử phản ánh tiềm năng khổng lồ của công nghệ này. Với tốc độ tính toán nhanh gấp triệu lần máy tính truyền thống, máy tính lượng tử hứa hẹn mở ra cơ hội mới trong các lĩnh vực như phát triển thuốc, nghiên cứu vật liệu, mô hình tài chính, dự báo thời tiết và trí tuệ nhân tạo. Mặc dù vẫn còn không ít thách thức, nhưng những bước tiến như chip Willow của Google đang đưa chúng ta đến gần hơn với kỷ nguyên điện toán lượng tử đầy hứa hẹn.
