Trung Quốc ra mắt máy tính lượng tử lõi kép đầu tiên

Máy tính lượng tử Hanyuan-2 được công bố tại Trung Quốc với hệ thống lõi kép 200 qubit, tiêu thụ dưới 7 kW điện, có thể triển khai nhanh ở môi trường trong nhà.

Cuối tuần qua, CAS Cold Atom Technology, công ty công nghệ lượng tử ở Vũ Hán liên kết với Viện hàn lâm Khoa học Trung Quốc, giới thiệu Hanyuan-2 là máy tính lượng tử lõi kép đầu tiên trên thế giới. Theo báo Science and Technology Daily thuộc sở hữu nhà nước Trung Quốc, Hanyuan-2 đánh dấu công nghệ điện toán lượng tử nguyên tử trung hòa của nước này đã bước sang giai đoạn lõi kép mới, thế chỗ kỷ nguyên lõi đơn hiện nay.

Ge Guiguo, chuyên gia cấp cao tại CAS Cold Atom Technology, nhấn mạnh máy tính mới được chế tạo dựa trên công nghệ cụm nguyên tử trung hòa do Trung Quốc tự phát triển, tích hợp 100 nguyên tử rubidium-85 và 100 nguyên tử rubidium-87, tạo nên hệ thống lõi kép với tổng cộng 200 qubit.

Theo định nghĩa của Microsoft, qubit, viết tắt của quantum bit (bit lượng tử), là đơn vị thông tin cơ bản trong điện toán lượng tử. Khác với bit cổ điển chỉ có trạng thái 0 hoặc 1, qubit có thể tồn tại đồng thời ở cả hai trạng thái nhờ đặc tính chồng chập lượng tử.

CAS Cold Atom Technology cho biết, hai lõi của Hanyuan-2 đều là những cụm qubit nguyên tử trung hòa độc lập và hoàn chỉnh. Chúng có thể hoạt động song song để cải thiện đáng kể hiệu suất tính toán, hoặc theo chế độ "lõi chính cộng lõi phụ" nhằm xây dựng qubit logic ổn định hơn, giúp giải quyết thách thức kỹ thuật của hệ thống lõi đơn như khả năng mở rộng qubit hạn chế và các qubit gần nhau bị nhiễu.

Theo Global Times, Hanyuan-2 sử dụng thiết kế tích hợp dạng tủ tiêu chuẩn và chỉ đòi hỏi hệ thống làm mát laser nhỏ để vận hành. Với mức tiêu thụ điện chưa đến 7 kW, cỗ máy không cần môi trường siêu lạnh phức tạp và có thể triển khai nhanh chóng ở môi trường trong nhà thông thường, giảm đáng kể chi phí và rào cản kỹ thuật cho các ứng dụng điện toán lượng tử thực tế.

Máy tính lượng tử Hanyaun-2. Ảnh: CAS Cold Atom Technology

Trang Tom’s Hardware đánh giá, với 200 qubit, Hanyaun-2 vẫn cách khá xa so với những hệ thống nguyên tử trung hòa hàng đầu của phương Tây. Ví dụ, công ty Atom Computing (Mỹ) tạo ra máy tính lượng tử nguyên tử trung hòa 1.180 qubit vào năm 2023, sau đó hợp tác với Microsoft để cung cấp các qubit logic có thể sửa lỗi trên phần cứng thương mại. Dù nhiều qubit hơn không đồng nghĩa với hiệu suất tốt hơn, số lượng qubit lớn đóng vai trò quan trọng giúp máy tính lượng tử ít nhiễu trong tương lai.

Thu Thảo tổng hợp