Chip lượng tử ánh sáng có khả năng thực hiện các tính toán mà một siêu máy tính mạnh nhất hiện nay phải mất 9.000 năm để giải quyết.
Sức mạnh của máy tính ngày càng được xác định trong điện toán của công ty. Chip máy tính mới nhất, nhanh nhất thế giới hiện nay là chip của các nhà nghiên cứu từ công ty Xanadu Quantum Technologies, ở Toronto, Canada. khó khăn.
Theo bài báo của các nhà nghiên cứu, các siêu máy tính và các thuật toán hiện tại mất tới 9.000 năm để tính toán – nhưng chip lượng tử Borealis của các nhà nghiên cứu đã hoàn thành nó chỉ trong 36 micro giây. (mỗi micro bằng 1 / 1.000.000 s).
Vấn đề mà các nhà nghiên cứu nói đến là việc lấy mẫu Gaussian Boson (GBS). Nhiệm vụ này yêu cầu máy tính tạo ra một mẫu từ quy tắc phân bố xác xuất của các phép đo đơn photon ở đầu mạch – và nếu bạn thấy nó thực sự vô nghĩa, thì kết quả là đúng, vì toàn bộ máy tính chạy nhanh nhất thế giới cũng như nó không thể hiểu và tính toán được.
BGS đã trở thành một kỹ thuật điển hình để ước tính máy tính lượng tử nhanh hơn bao nhiêu vì nó có một số lợi ích làm cho nó không phân biệt đối xử riêng biệt đối với các phép tính lượng tử. Vì vậy BGS đã trở thành một công cụ tiêu chuẩn để tính toán xem một máy tính lượng tử nhanh hơn bao nhiêu so với máy tính truyền thống.
Máy tính lượng tử sử dụng qubit để xử lý tối đa ba đơn vị dữ liệu, trái ngược với máy tính thông thường, hoạt động trên lược đồ nhị phân (0 và 1 để biểu thị bật và tắt) (0, 1 và “cả hai”). Do đó, họ có thể ước tính xác suất của từng giải pháp trước khi sử dụng, điều này làm cho chúng nhanh chóng đến kinh ngạc. Máy tính truyền thống ngày nay phải kiểm tra từng giải pháp để xác định xem nó đúng hay sai.
Trong khi đó, con chip Borealis nói trên là một chip lượng tử ánh sáng, khi nó dùng các xung ánh sáng liên tục để truyền đi thông tin lượng tử. Ngay cả so với thế giới chip lượng tử đây cũng là một con quái vật thật sự về hiệu năng khi có đến 219 qubit, trong đó có 129 qubit được sử dụng cho nghiên cứu này.
Thiết bị chip lượng tử ánh sáng có khả năng mở rộng tốt hơn đáng kể trong các lựa chọn thay thế và các nhà nghiên cứu dự đoán rằng nó sẽ là kiến trúc được sử dụng rộng rãi nhất trong tương lai.
Mặc dù các chip khác có khả năng tương tự, chip Borealis tiên tiến hơn đáng kể ở chỗ mỗi cổng lượng tử đều có thể lập trình được; trái ngược với máy tính thông thường, các chip khác vẫn chưa đạt được ưu thế lượng tử.
Theo các nhà nghiên cứu, nỗ lực này thể hiện một bước tiến đáng kể trong việc tạo ra máy tính lượng tử. Công trình này “xác nhận các đặc tính công nghệ chính của quang tử, làm cơ sở cho mục tiêu này và đóng vai trò là một cột mốc quan trọng trên lộ trình xây dựng một máy tính lượng tử thực sự.”
Mặc dù kết quả rất đáng hứa hẹn, đặc biệt là hiệu suất vô song của chip lượng tử ánh sáng này, nhưng chip Borealis lại không có giá trị sử dụng thực tế và việc tìm kiếm một ứng dụng rộng rãi trong thực tế nói chung là rất khó. Đối với chip lượng tử, tình hình hiện tại khó khăn hơn đáng kể. Máy tính lượng tử đầu tiên gần đây đã được Bộ Quốc phòng Anh mua để thử nghiệm, mặc dù có thể còn nhiều năm nữa những máy tính như vậy mới được sử dụng rộng rãi.
Đó cũng là một trong những lý do Xanadu đang triển khai chip Borealis lên đám mây, cho phép các học giả từ khắp nơi trên thế giới dễ dàng sử dụng nó hơn và xây dựng các ứng dụng thế giới thực dựa sức mạnh của chip lượng tử ánh sáng.
(Theo Arstechnica)
