Microsoft hôm qua đã công bố lộ trình của riêng mình hướng tới việc xây dựng một siêu máy tính lượng tử, kết tinh con đường của nó trong quá trình nghiên cứu kéo dài nhiều năm của công ty về các qubit tô pô. Mới năm ngoái, Microsoft đã có một bước đột phá mà họ “đặt cược” sẽ thành công nhờ nghiên cứu về các qubit tô pô, một loại qubit kỳ lạ (thậm chí còn nhiều hơn) so với bình thường. Giờ đây, công ty cho biết họ có thể đạt được bước đột phá trong nghiên cứu hướng tới một siêu máy tính lượng tử chức năng trong vòng chưa đầy một thập kỷ.
Đó là theo Phó chủ tịch phụ trách phát triển lượng tử tiên tiến của Microsoft, Krysta Svore, người trong một cuộc phỏng vấn với TechCrunch đã nói rằng tại Microsoft, “Chúng tôi nghĩ về lộ trình và thời gian cho siêu máy tính lượng tử theo năm chứ không phải hàng thập kỷ”.
Bây giờ đó là. một “lộ trình” khá tích cực. Tất nhiên, Microsoft đã đi trên con đường mà họ đã cam kết công khai trong một thời gian – công ty đã nâng cao nghiên cứu về điện toán lượng tử trong nhiều lĩnh vực khác, ngay cả khi thiếu một qubit cấu trúc liên kết, duy nhất được hiển thị cho đến năm ngoái . Có nhiều lĩnh vực của điện toán lượng tử có thể được xử lý trong khi Microsoft chờ đợi các qubit cấu trúc liên kết của nó được thông qua – chẳng hạn như cơ chế điều khiển, giảm tiếng ồn, triển khai và các lĩnh vực khác. Các lĩnh vực mà nghiên cứu của công ty đã phù hợp với sự chắc chắn rằng họ thực sự có thể sản xuất, giải quyết vấn đề và giữ cho chúng mạch lạc.
Svore nói với TechCrunch: “Ngày nay, chúng tôi thực sự đang ở mức triển khai cơ bản này. “Chúng tôi có những cỗ máy lượng tử quy mô trung bình ồn ào. Chúng được xây dựng xung quanh các qubit vật lý và chúng chưa đủ tin cậy để làm điều gì đó thiết thực và thuận lợi về mặt hữu ích. Đối với khoa học hoặc cho ngành thương mại. Cấp độ tiếp theo mà chúng ta cần đạt được với tư cách là một ngành là cấp độ phục hồi. Chúng tôi cần có khả năng hoạt động không chỉ với các qubit vật lý mà chúng tôi cần lấy các qubit vật lý đó và đưa chúng vào một mã sửa lỗi và sử dụng chúng như một đơn vị để phục vụ như một qubit logic.”
Về cơ bản, Microsoft phải thực hiện công việc tương tự mà các công ty khác đang thực hiện trên qubit của riêng họ: Microsoft phải mở rộng quy mô số lượng qubit mà họ có thể triển khai; nó phải đảm bảo rằng các qubit đó có khả năng phục hồi (ổn định) để chúng có thể được sử dụng cho các phép tính phức tạp; và nó phải tìm cách để giảm tỷ lệ lỗi. Microsoft hy vọng họ sẽ đạt được siêu máy tính lượng tử của mình sau khi nó có thể đạt tốc độ một triệu phép tính lượng tử mỗi giây, với tỷ lệ thất bại là một trên một nghìn tỷ phép tính.
Hiện tại vẫn chưa rõ có bao nhiêu qubit sẽ được yêu cầu cho điều đó trong kiến trúc qubit cấu trúc liên kết của Microsoft, nhưng ngày nay, tỷ lệ khoảng hai qubit sửa lỗi được yêu cầu cho mỗi qubit hoạt động (giá trị thay đổi theo công nghệ, cũng như độ tin cậy của qubit, dễ sản xuất và nhiều yếu tố khác).
Về cơ bản, Microsoft đang nói rằng họ là đối thủ cạnh tranh trong việc xây dựng siêu máy tính lượng tử đầu tiên trên thế giới giống như các cường quốc lượng tử khác. Và đó không phải là một con đường dễ dàng: một trong những tiêu đề phụ trên bài đăng trên blog của Microsoft liên quan đến thông báo đã đọc Một cách tiếp cận rủi ro cao, phần thưởng cao. Và công ty chắc chắn là ngôi nhà của một số nhà nghiên cứu lượng tử tài năng nhất mà thế giới từng chứng kiến - việc Microsoft đạt được bước đột phá về qubit tô pô là minh chứng đủ cho điều đó. Nhưng công bằng mà nói, IBM cũng vậy; Quantinuum cũng vậy, nó (thật thú vị) cũng đã nghiên cứu các qubit tô pô để tăng cường sửa lỗi trên các qubit ion bị mắc kẹt của nó; Intel cũng vậy, họ cũng đang đạt được những bước tiến lớn trong việc thiết kế, sản xuất và cung cấp QPU (Bộ xử lý lượng tử) của mình và các công ty tập trung vào điện toán lượng tử khác cũng vậy.
Trừ khi sản phẩm của bạn là phần mềm hóa hơi hoặc một phiên bản hiện đại nào đó của dầu rắn, không đời nào bạn đang làm việc trong lĩnh vực điện toán lượng tử mà không sở hữu một số bộ não ấn tượng nhất trong thế hệ chúng ta (tất nhiên, điều này cũng đúng với các lĩnh vực khoa học khác).
Tuy nhiên, một số đối thủ cạnh tranh của Microsoft đã thiết lập được chỗ đứng tương đối của họ trong ngành. Họ đã cung cấp Bộ xử lý lượng tử (QPU), giải pháp dựa trên phần mềm hoặc quyền truy cập dựa trên đám mây thuần túy vào phần cứng điện toán lượng tử. Và lộ trình riêng của IBM cũng để lại không gian cho nó đạt được siêu máy tính lượng tử của riêng mình cùng thời điểm với Microsoft, ngay cả khi công ty không tuyên bố rõ ràng rằng nó sẽ xuất hiện trong vòng một thập kỷ như Microsoft mới hôm qua.
Tất cả các công ty này đã làm việc với các qubit mà họ lựa chọn lâu hơn so với Microsoft – tất cả họ đều gặp phải những rào cản và khó khăn không lường trước được trong việc đưa tầm nhìn điện toán lượng tử của họ vào cuộc sống mà nó đã có. Microsoft chắc chắn sẽ đạt được những rào cản có thể so sánh được, ngay cả khi công nghệ của họ khác với công nghệ của những công ty khác. Như bất kỳ kỹ sư nào cũng sẽ nói với bạn, và sau nhiều năm đam mê phần cứng, chúng tôi đã được dạy rất nhiều, các thông số kỹ thuật trên giấy tờ (hoặc trên nghiên cứu) không phải lúc nào cũng chuyển thành thế giới thực.
Nhưng sau đó, đó là nơi mà Microsoft với tư cách là một công ty trị giá hai nghìn tỷ đô la phát huy tác dụng. Không có gì giống như số tiền tài trợ khổng lồ để giải quyết các vấn đề, phải không?
Svore nói xong rằng Microsoft đang trên đường xây dựng các qubit đáng tin cậy của mình. Công ty hy vọng mỗi cái này sẽ có kích thước khoảng 10 nm, tuy nhỏ nhưng không nhỏ bằng các qubit silicon mà Intel đã quay và làm việc cho nghiên cứu trong QPU Tunnel Falls của mình. Nhưng công bằng mà nói, thế giới lượng tử không hoạt động theo cách hoàn toàn giống như bóng bán dẫn; một số qubit nhỏ hơn không tự động có nghĩa là việc kết hợp nhiều qubit lại với nhau sẽ dễ dàng hơn trên con đường đạt tới một triệu qubit.
Thật thú vị, Microsoft cũng đưa ra một số liệu mới để đo hiệu suất của máy tính lượng tử – có vẻ như tiêu chuẩn CLOPS do IBM đề xuất không phù hợp với quan điểm của Microsoft. Microsoft cho rằng từ viết tắt rQOPS được đề xuất của họ (viết tắt của Hoạt động lượng tử đáng tin cậy mỗi giây), đo lường số lượng hoạt động đáng tin cậy có thể được thực hiện trong một giây, là phù hợp hơn.
Không ai từng tin rằng Microsoft đang ngủ quên trong bóng râm của các qubit cấu trúc liên kết, đầy hy vọng trong khi các công ty khác chạy đua với các loại qubit khác, được hiểu rõ hơn. Công ty chỉ đơn giản là xoay quanh công nghệ đã chọn. Nó hiện hứa hẹn sẽ cung cấp một siêu máy tính lượng tử – thứ sẽ tàn phá bất kỳ mật mã phi lượng tử tiêu chuẩn nào – trong vòng chưa đầy một thập kỷ. Công ty hiện hy vọng sẽ chạy đua với các đối thủ cạnh tranh mặc dù khởi đầu chậm hơn. Nhưng giờ đây Microsoft đã có một cái nhìn rõ ràng hơn nhiều về con đường phía trước; và phát súng đầu tiên về điện toán lượng tử vẫn không ngừng vang lên bên tai ngành công nghiệp.
