Trung Quốc chính thức vượt Mỹ trong một lĩnh vực quan trọng

Theo Interesting Engineering, Trung Quốc phát triển thành công máy tính lượng tử lõi kép tiêu thụ ít năng lượng, vận hành bằng nguyên tử trung hòa. Các nhà nghiên cứu Trung Quốc cho rằng việc ra mắt Hanyuan-2 đánh dấu một bước tiến lớn đối với tham vọng điện toán lượng tử của nước này, khi truyền thông nhà nước mô tả hệ thống là bằng chứng cho thấy công nghệ lượng tử của Trung Quốc đang bước sang một giai đoạn phát triển mới.

Không giống nhiều máy tính lượng tử hiện nay vốn cần mức tiêu thụ năng lượng khổng lồ và môi trường siêu lạnh gần 0 độ tuyệt đối để hoạt động, Hanyuan-2 được xây dựng dựa trên công nghệ nguyên tử trung hòa, vốn được xem là tiết kiệm năng lượng hơn và dễ vận hành, bảo trì hơn. Điểm nổi bật nhất của hệ thống là kiến trúc lõi kép, cho phép hai bộ xử lý lượng tử hoạt động đồng thời, tương tự hai bộ não được kết nối với nhau.

Theo truyền thông Trung Quốc, cặp lõi này có thể chia sẻ khối lượng công việc tính toán giữa chúng, đồng thời hỗ trợ nhận diện và sửa lỗi trong quá trình xử lý, qua đó có khả năng cải thiện cả tốc độ lẫn độ tin cậy.

Được phát triển bởi CAS Cold Atom Technology, công ty có liên kết với Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc và đặt trụ sở tại Vũ Hán, Hanyuan-2 là nỗ lực mới nhất của Trung Quốc nhằm thúc đẩy quá trình chuyển đổi điện toán lượng tử từ nghiên cứu thử nghiệm sang ứng dụng công nghiệp thực tiễn, theo South China Morning Post.

Máy tính lượng tử hoạt động dựa trên qubit, hay bit lượng tử, cho phép chúng xử lý thông tin theo những cách vượt xa khả năng của máy tính truyền thống trong một số tác vụ cực kỳ phức tạp. Tuy nhiên, mở rộng quy mô các hệ thống này vẫn là một trong những thách thức kỹ thuật lớn nhất của ngành.

Các nhà nghiên cứu trên toàn thế giới vẫn gặp khó khăn trong việc quản lý hàng triệu qubit một cách ổn định, khiến nhiều công ty và phòng thí nghiệm ưu tiên các ứng dụng ngắn hạn khả thi hơn với những hệ thống sử dụng vài chục hoặc vài trăm qubit thay vì các kiến trúc quy mô cực lớn.

Thay vì theo đuổi các hệ thống siêu lớn, Hanyuan-2 tập trung vào việc cải thiện hiệu năng và độ ổn định của một thiết kế máy tính lượng tử dễ quản lý hơn. Cỗ máy vận hành với 200 qubit, và Trung Quốc cho biết các chỉ số quan trọng, bao gồm tuổi thọ và độ tin cậy của qubit, đã đạt tới mức mà các nhà nghiên cứu mô tả là hiện đại hàng đầu thế giới.

Thay vì phụ thuộc vào ion, photon hoặc nguyên tử tổng hợp như nhiều hệ thống lượng tử khác, Hanyuan-2 được xây dựng dựa trên công nghệ nguyên tử trung hòa. Vì các nguyên tử này không mang điện tích, hệ thống tiêu thụ ít năng lượng hơn và không cần mức nhiệt độ vận hành cực thấp vốn thường thấy ở các máy tính lượng tử tiên tiến khác.

Các nhà nghiên cứu nhận định cách tiếp cận này có thể giúp máy dễ vận hành hơn và có khả năng giảm chi phí vận hành, bảo trì. Theo ông Tang Biao, tổng giám đốc CAS Cold Atom Technology, Hanyuan-2 sở hữu thiết kế tích hợp dạng tủ nhỏ gọn và chỉ sử dụng một hệ thống làm lạnh bằng laser tương đối nhỏ.

Ông Tang cho biết tổng mức tiêu thụ điện của máy tính lượng tử này dưới 7 kilowatt, cho phép hệ thống hoạt động trong các môi trường vận hành thông thường hơn thay vì hoàn toàn phụ thuộc vào điều kiện siêu lạnh như nhiều hệ thống lượng tử khác.

Ngoài ra, công ty Trung Quốc đứng sau hệ thống này đã bắt đầu tiến tới thương mại hóa. Mẫu Hanyuan-1 trước đó đã đạt một cột mốc quan trọng vào tháng 11 năm ngoái khi giành được những hợp đồng đầu tiên từ khách hàng tại cả Trung Quốc và thị trường quốc tế.