Xem lại các dấu mốc chính trong tiến trình phát triển của máy tính lượng tử có thể thấy rằng từ năm 2017 hãng D-Wave đã tuyên bố cho ra đời máy tính lượng tử D-Wave 2000Q có 2048 qubit. Trong khi đó, tới năm 2019 Google và IBM mới giới thiệu các mẫu máy tính lượng tử của mình với vỏn vẹn 53 và 54 qubit. Nghe có vẻ như một bước thụt lùi về công nghệ?

Điều này thực ra không phải như vậy, các máy của D-Wave giống với một hệ thống giả lập máy tính lượng tử hơn là máy tính lượng tử đúng nghĩa bởi vì nó không hoạt động theo nguyên lý của một máy tính thông thường và cũng chỉ được thiết kế để giải quyết một vài nhiệm vụ tối ưu hóa nhất định. Nhưng cũng không nên hạ thấp khả năng của nó, đơn giản là nó có khả năng giải quyết các bài toán tối ưu hóa hiệu quả hơn và nhanh hơn so với các máy tính thông thường. Đó là lý do tại sao NASA và Lockheed Martin đã chi hàng chục triệu đô la để mua các máy của D-Wave.

Khác với D-Wave, các hãng như Google, IBM và Intel phát triển dòng máy tính lượng tử đúng nghĩa dựa trên các cổng logic lượng tử. Để hiểu được điều này trước tiên cần nắm được cơ bản khái niệm về cổng logic trong máy tính cổ điển. Cổng logic là một mạch điện thực hiện các phép toán logic và được tạo nên từ các transistor hoặc điốt. Các cổng logic cơ bản là cổng Đệm, cổng NOT, cổng OR, cổng AND, cổng NOR, cổng NAND, cổng XOR và cổng XNOR.

Một ví dụ về cổng AND

Cổng logic lượng tử cũng tương tự như vậy, chỉ khác là thay bằng bit nó sử dụng qubit. Các dòng máy tính lượng tử loại này hướng đến hoạt động dựa trên các mạch lượng tử cơ bản, tương tự như các hoạt động của máy tính thông thường mà chúng ta đã biết, trong đó các qubit được đảm bảo độ tin cậy cao hơn. Do đó, dòng máy tính lượng tử của Google, IBM và Intel có thể được sử dụng cho nhiều mục đích hơn so với Quantum Annealer của D-Wave, nhưng đi kèm với đó là những thách thức riêng. Khi số lượng qubit tăng lên, khả năng chúng bị ảnh hưởng bởi nhiễu cũng tăng lên, vì vậy việc gia tăng lượng qubit đứng trước những thách thức rất lớn. Đây cũng là nguyên nhân chính khiến chúng ta phải chờ một thời gian nữa mới có thể chứng kiến những máy tính lượng tử thực sự hữu ích ra đời.

Như vậy, để trả lời câu hỏi nhiều qubit hơn có phải là tốt hơn chúng ta có thể đi theo hai hướng: nếu là cùng một dòng máy tính lượng tử, câu trả lời là có, còn nếu đó là những dòng máy tính lượng tử được thiết kế hoàn toàn khác nhau thì câu trả lời là không. Hãy đón đọc các bài tiếp theo về máy tính lượng tử tại mục góc công nghệ thông tin. Nếu bạn thích thú với những nghiên cứu mới nhất về công nghệ và kỹ thuật, hãy tìm đọc tại mục Tin tức KHKT&CN.

(Sưu tầm)
VIỆN IMC
Tòa nhà IMC Tower, Số 176 Trường Chinh, Phường Khương
Thượng, Quận Đống Đa, Thành phố Hà Nội, Việt Nam
Tel/Fax : (+84) 24 3566 6232 / 24 3566 6234
Email: contact@imc.org.vn   Website: http://imc.org.vn