Máy tính lượng tử chính xác nhất thế giới lập kỷ lục mới

MỹMáy tính lượng tử của Quantinuum lập kỷ lục mới về khả năng tự sửa lỗi với độ chính xác 99,9995% và tỷ lệ lỗi thấp hơn 100 lần so với kết quả của Google Quantum AI.

Interesting Engineering hôm 20/10 đưa tin Helios, máy tính lượng tử thương mại 98 qubit của công ty Quantinuum có trụ sở tại Colorado, Mỹ, chỉ mắc 5 lỗi trên mỗi triệu thao tác logic trong các thử nghiệm gần đây. Theo công ty, kết quả này đưa máy tính lượng tử tiến gần hơn đến sử dụng hàng ngày.

Hiện nay, tỷ lệ lỗi của Helios thấp hơn 10 lần so với kỷ lục trước đó vào tháng 9/2026 và thấp hơn 100 lần so với kết quả tốt nhất từng được công bố từ các đối thủ cạnh tranh phần cứng khác như Google Quantum AI. Tiến sĩ Rajeeb Hazra, giám đốc điều hành Quantinuum, cho biết trên Quantum Zeitgeist, kết quả chứng minh kiến trúc sửa lỗi và công nghệ bẫy ion của công ty có thể đạt khả năng chịu lỗi toàn diện. Những đột phá liên tiếp cho thấy công nghệ bẫy ion giúp tăng nhanh chóng độ chính xác, mở đường cho Apollo, máy tính lượng tử chịu lỗi toàn diện dự kiến ra mắt năm 2029.

Theo AI Tech Park, hệ thống của Quantinuum là một nền tảng toàn diện có thể lập trình qua nền tảng phát triển của công ty. Hệ thống này kết hợp công cụ AI giải mã thông minh, khả năng kết nối linh hoạt giữa tất cả qubit, thao tác vật lý độ chính xác cực cao và tính năng tự sửa lỗi ngay ở phần cứng. Nhờ đó, công ty có thể dễ dàng thử nghiệm, cải tiến và kết hợp nhiều phương pháp sửa lỗi khác nhau, đạt cân bằng hoàn hảo giữa độ chính xác và hiệu suất hoạt động.

Để xử lý dữ liệu, máy tính lượng tử sử dụng qubit, đơn vị thông tin cơ bản nhất tương tự bit (0 hoặc 1) trong máy tính truyền thống. Khi nhiều qubit được liên kết lại với nhau, chúng có thể xử lý song song vô số khả năng và lượng dữ liệu khổng lồ cùng một lúc. Qubit rất nhạy với nhiễu từ bên ngoài. Nhiệt, tín hiệu điện từ, rung động và tia vũ trụ đều có thể làm gián đoạn trạng thái lượng tử tinh tế của chúng, gây ra lỗi trong quá trình tính toán. Vì lý do này, các nhà khoa học dựa vào kỹ thuật sửa lỗi lượng tử để giảm sai sót, kết hợp nhiều qubit vật lý thành qubit logic có độ tin cậy cao và khả năng bảo vệ thông tin tốt hơn.

Trong thí nghiệm mới nhất, Quantinuum sử dụng kỹ thuật gọi là mã màu trên hệ thống máy tính Helios và đạt độ chính xác logic 99,9995%, thiết lập tiêu chuẩn mới trong ngành. Mặt khác, nhóm nghiên cứu cũng đánh giá hiệu năng của Helios khi tăng khoảng cách mã, chỉ số quyết định khả năng bảo vệ thông tin lượng tử trước lỗi phần cứng. Kết quả là cứ mỗi lần tăng cấp độ bảo vệ, tỷ lệ lỗi còn lại giảm đi 12 lần.

Theo nhóm nghiên cứu, việc bổ sung thêm tính năng sửa lỗi có thể giúp máy tính lượng tử hoạt động ổn định và đáng tin cậy hơn nhiều khi mở rộng quy mô. Các thử nghiệm cũng cho thấy hệ thống chịu lỗi trong thực tế có thể cần ít qubit vật lý hơn dự kiến.

Hồi tháng 9, Quantinuum công bố bước đột phá lớn đầu tiên khi sử dụng phương pháp sửa lỗi khác gọi là Helix để chứng minh khả năng tính toán và bộ nhớ logic đạt mức kỷ lục. Cả hai thí nghiệm đều được thực hiện trên cùng phần cứng Helios. Phương pháp Helix cần 10 qubit vật lý cho mỗi qubit logic, trong khi mã màu sử dụng tới 37. Dù yêu cầu thêm qubit, kỹ thuật mới có tỷ lệ lỗi thấp hơn đáng kể.

 

 

Máy tính lượng tử chính xác nhất thế giới lập kỷ lục mới

Để phát hiện và sửa lỗi trong quá trình tính toán lượng tử, Quantinuum kết hợp giải mã AI với sửa lỗi thời gian thực. Theo họ, thành tựu gần đây nhất giúp củng cố kế hoạch giới thiệu máy tính Apollo vào năm 2029. Hiện nay, công ty đang tập trung vào tích hợp phần cứng, kiến trúc sửa lỗi và nền tảng phần mềm toàn diện thành hệ thống đồng nhất cho máy tính lượng tử chịu lỗi. Khi nhân loại chuẩn bị bước vào kỷ nguyên máy tính tiếp theo, Quantinuum cung cấp công cụ cần thiết để phát triển và mở rộng ứng dụng lượng tử có khả năng giải quyết những thách thức trong khoa học vật liệu, hóa học, tài chính, logistics và nhiều lĩnh vực quan trọng khác.

An Khang tổng hợp