Máy tính lượng tử của Trung Quốc nhanh hơn 180 triệu lần siêu máy tính

##

Một máy tính lượng tử của Trung Quốc có thể xử lý nhanh hơn 180 triệu lần so với siêu máy tính. Để xử lý các tác vụ tương tự, một siêu máy tính truyền thống sẽ mất khoảng 2,5 tỷ năm.

---

Theo South China Morning Post đưa tin, một máy tính lượng tử có tên là Juizhang có thể xử lý các tác vụ liên quan đến AI nhanh hơn gấp 180 triệu lần so với các siêu máy tính trong các vụ liên quan đến AI.

Juizhang được xây dựng bởi nhóm nghiên cứ do Pan Jianwei dẫn đầu. Ông được biết đến như là “cha đẻ ngành tính toán lượng tử’ của Trung Quốc.

Trong khi Hoa Kỳ đang vui mừng với vị trí dẫn đầu trong danh sách TOP500 máy tính siêu việt trên thế giới, thì Trung Quốc đã từ từ xây dựng chuyên môn của mình trong lĩnh vực tiên phong của máy tính – máy tính lượng tử.

Khác với máy tính truyền thống, nơi một bit – đơn vị thông tin nhỏ nhất có thể tồn tại dưới dạng một hoặc không, một bit trong máy tính lượng tử có thể tồn tại ở cả hai trạng thái cùng một lúc.

Được biết đến với tên gọi qubit, nó cho phép thông tin cơ bản đại diện cho tất cả các khả năng cùng một lúc, đây là lý thuyết làm cho chúng nhanh hơn máy tính truyền thống.

Tốc độ của Jiuzhang là bao nhiêu?

Jiuzhang của Trung Quốc đã nổi tiếng từ năm 2020, khi nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi Jianwei thực hiện bộ lấy mẫu phân phối Gaussian boson trong 200 giây. Trên một máy tính siêu việt truyền thống, việc tương tự sẽ mất khoảng 2,5 tỷ năm được ước tính.

Máy tính lượng tử vẫn còn trong giai đoạn đầu, và các nhà nghiên cứu trên toàn thế giới chỉ mới bắt đầu thử nghiệm cách thức hoạt động và ứng dụng của các hệ thống này trong tương lai. Tuy nhiên, nhóm của Pan Jianwei đã quyết định sử dụng máy tính lượng tử “Noisy Intermediate Scale” (NISQ) để giải quyết các vấn đề thực tế.

Cách kiểm tra sức mạnh của Jiuzhang

Để kiểm tra hiệu suất của Jiuzhang, họ đã thử sử dụng hai thuật toán thông dụng trong trí tuệ nhân tạo: Random Search và Simulated Annealing. Những thuật toán này có thể gây khó khăn cho cả máy tính siêu mạnh, vì vậy nhà nghiên cứu đã sử dụng 200.000 mẫu để giải quyết vấn đề.

Ở mức công nghệ hiện tại, ngay cả máy tính siêu việt nhanh nhất cũng sẽ mất khoảng 700 giây để xem xét mỗi mẫu và tổng cộng 5 năm thời gian tính toán để xử lý các mẫu mà các nhà nghiên cứu đang mường tượng. Trái ngược, Juizhang chỉ mất chưa đầy một giây để xử lý chúng. Nghĩa là nhanh hơn 180 triệu lần so với máy tính siêu việt nhanh nhất trên hành tinh ngày nay.

Lợi ích của việc sử dụng Jiuzhang

Mỹ cũng đã đang nghiên cứu về máy tính lượng tử và đã phát hiện ra rằng các hạt cấu thành vi mô tham gia quá trình tính toán dễ bị lỗi ngay cả khi tiếp có sự xáo trộn nhỏ nhất từ môi trường xung quanh. Đây là lý do tại sao máy tính lượng tử được vận hành trong môi trường cách ly và ở nhiệt độ cực thấp.

Tuy nhiên, Jiuzhang sử dụng ánh sáng như một phương tiện vật lý cho phép tính toán và không cần làm việc ở nhiệt độ cực thấp. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu cho biết nó cần nhiệt độ rất thấp để hoạt động.

Nhóm nghiên cứu mục đích sử dụng một số thuật toán tiên tiến đang được sử dụng ngày nay để chứng minh lợi ích của việc sử dụng máy tính lượng tử. Nghiên cứu đã chứng minh rằng ngay cả máy tính lượng tử “nhiễu” ở giai đoạn sơ khai cũng mang lại lợi thế đáng kể so với máy tính cổ điển.

Nhóm nghiên cứu cho biết rằng các tính toán được đạt được bằng Jiuzhang cũng có thể giúp các nhà nghiên cứu ứng dụng công nghệ này trong các lĩnh vực như khai thác dữ liệu, tin sinh học, phân tích mạng và nghiên cứu mô hình hóa hóa học.

Các kết quả nghiên cứu đã được công bố trong tạp chí đánh giá bài bản Physical Review Letters tháng trước.

(Theo Ameya Paleja)