Amazon Web Services ra mắt chip lượng tử Ocelot

Tháng 2 năm nay rõ là khoản thời gian sôi động đối với lĩnh vực máy tính lượng tử. Tuần trước, thế giới công nghệ đã một phen xôn xao khi chứng kiến sự ra mắt của máy tính lượng tử Majorana 1 từ Microsoft, mang lại đột phá về khả năng chống lỗi nhờ vào các qubit tô pô (topological qubit). Hôm nay, Amazon Web Services (AWS) tiếp tục gây bất ngờ khi công bố chip máy tính lượng tử do hãng tự phát triển có tên Ocelot. Chip này sử dụng một công nghệ mới gọi là cat qubit, cũng mang lại lợi ích đột phá về khả năng chống lỗi, duy trì hiệu năng ổn định cho hệ thống.

Cat qubit (được đặt tên theo thí nghiệm con mèo của Schrödinger) là phương pháp giúp tạo ra qubit logic ổn định chỉ từ 9 qubit vật lý thay vì cần hàng nghìn qubit như trong các hệ thống hiện tại. Do đó, lượng qubit vật lý cần thiết để đạt được điện toán lượng tử thực tiễn có thể giảm từ khoảng 1 triệu xuống còn 100.000 qubit, góp phần giảm bớt các yêu cầu về phần cứng trong khi vẫn đảm bảo hiệu quả và tính ổn định của hệ thống.

Điểm đáng chú ý mà chip lượng tử Ocelot của AWS có thể mang lại là ở khả năng giảm chi phí triển khai sửa lỗi lên đến 90%. AWS đã công bố các phát hiện của mình trong một bài báo trên tạp chí Nature. Đây là một bước tiến quan trọng nhằm phổ cập hóa khả năng tiếp cận máy tính lượng tử trên quy mô công nghiệp ứng dụng.

Nói về sự ra mắt của Ocelot, Giám đốc phần cứng lượng tử AWS Oskar Painter, cho biết:

Với những tiến bộ gần đây trong nghiên cứu lượng tử, vấn đề không còn là liệu máy tính lượng tử thực tế và chịu lỗi có sẵn cho các ứng dụng thực tế hay không, mà là khi nào chúng sẽ xuất hiện. Ocelot là một bước quan trọng trên hành trình đó. Trong tương lai, các chip lượng tử được xây dựng theo kiến trúc Ocelot có thể có giá chỉ bằng một phần năm so với các phương pháp hiện tại, nhờ vào việc giảm đáng kể số lượng tài nguyên cần thiết để sửa lỗi. Cụ thể, chúng tôi tin rằng điều này sẽ đẩy nhanh lộ trình tới một máy tính lượng tử thực tế lên đến 5 năm.

Theo AWS, Ocelot bao gồm 14 thành phần chính. Trong đó có 5 qubit dữ liệu (cat qubit), 5 mạch đệm để ổn định các qubit dữ liệu, và 4 qubit khác để phát hiện lỗi trên các qubit dữ liệu. Amazon cũng đã công bố một bài viết kỹ thuật về Ocelot cho những ai muốn tìm hiểu sâu hơn về các chi tiết kỹ thuật.

Máy tính lượng tử là một chủ đề khá phức tạp, nhưng trong thập kỷ tới, chúng ta sẽ nghe nhiều hơn về các đột phá trong lĩnh vực này. Vì vậy, việc nắm bắt những kiến thức cơ bản là rất hữu ích, tạo tiền đề cho những bước tiến tiếp theo trong ngành công nghệ lượng tử.