Google Quantum AI đã công bố một bước tiến quan trọng trong việc phát triển chip lượng tử, khi họ áp dụng sức mạnh từ siêu máy tính EOS của NVIDIA. Sự kết hợp này cho phép Google mô phỏng cấu trúc vi xử lý lượng tử mà công ty đang nhắm tới, hứa hẹn sẽ khắc phục những hạn chế hiện tại trong lĩnh vực điện toán lượng tử.
Thách thức “Tiếng Ồn” trong Điện Toán Lượng Tử
Một trong những trở ngại lớn nhất đối với sự phát triển của chip lượng tử là hiện tượng được gọi là “tiếng ồn lượng tử”. Khi chip chạm đến mức độ tiếng ồn này, mọi quá trình tính toán bắt buộc phải dừng lại, gây khó khăn cho việc thương mại hóa công nghệ này. Mục tiêu chính của Google Quantum AI là giảm thiểu tiếng ồn, nhằm cải thiện hiệu suất và khả năng hoạt động của các máy tính lượng tử.
Guifre Vidal, một nhà nghiên cứu tại Google Quantum AI, chia sẻ: “Việc phát triển các máy tính lượng tử thương mại chỉ thực sự có ý nghĩa khi chúng ta có thể mở rộng quy mô phần cứng mà vẫn giữ được tiếng ồn trong giới hạn cho phép. Bằng việc sử dụng điện toán tăng cường của NVIDIA, chúng tôi đang tìm hiểu thêm bản chất của tiếng ồn thông qua nhiều thiết kế chip lượng tử lớn hơn.”
Mô Phỏng Trước Khi Chế Tạo
Để tạo ra chip lượng tử vật lý, các kỹ sư tại Google giống như nhiều công ty thiết kế chip khác, thực hiện mô phỏng trước. Điều này giúp họ đánh giá cách thức hoạt động của mẫu thiết kế mà không cần phải sản xuất chip thực tế. Nổi bật trong phương pháp của Google là nền tảng CUDA-Q do NVIDIA phát triển, chuyên biệt cho các qubit, có đặc tính khác biệt so với các mạch logic truyền thống.
Hiện tại, Google có khả năng khai thác 1.000 GPU NVIDIA H100 trênEOS để tiến hành giả lập mẫu chip lượng tử. Dự kiến, thiết kế tối đa có thể đạt được với hệ thống giả lập này lên tới 40 qubit – đây sẽ là mô hình giả lập lớn nhất từng được thực hiện trong lĩnh vực điện toán lượng tử. Hệ thống này giúp giả lập tiếng ồn một cách nhanh chóng, từ trước đây mất cả tuần nay chỉ còn vài phút.
Tương Lai của Điện Toán Lượng Tử
Phần mềm sử dụng để thực hiện các bài giả lập dựa trên nền tảng CUDA-Q sẽ được NVIDIA công khai rộng rãi trong thời gian tới. Điều này không chỉ mở ra cơ hội cho Google mà còn cho tất cả các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực điện toán lượng tử, tạo điều kiện cho sự phát triển và đổi mới trong ngành công nghiệp này.
Trong bối cảnh ngày càng nhiều công ty tập trung vào khoa học dữ liệu và trí tuệ nhân tạo, điện toán lượng tử ngày càng trở thành một yếu tố then chốt, có khả năng giải quyết những bài toán mà các hệ thống máy tính hiện tại không thể thực hiện hiệu quả. Việc giảm thiểu tiếng ồn và phát triển chip lượng tử mạnh mẽ hơn sẽ là chìa khóa để biến giấc mơ về điện toán lượng tử thành hiện thực.
