Hai nhóm nghiên cứu Trung Quốc tuyên bố đạt đến ưu thế máy tính lượng tử?

Trong thế giới máy tính, ưu thế lượng tử là việc thực hiện được của các phép tính không thể triển khai trên các máy tính thông thường – vốn được gọi là “tăng cường lượng tử”.

Trong nhiều năm qua, có nhiều nhóm nghiên cứu tập trung vào các máy tính lượng tử đã tuyên bố chạm đến ưu thế này nhưng vẫn bị hoài nghi với những câu hỏi liệu thuật toán của họ đã phải là sự lựa chọn tốt nhất có thể chưa, trong đó có cả máy tính của Google. Trong nỗ lực mới, cả hai nhóm Trung Quốc đều cho rằng không gì có thể nghi ngờ được các máy tính của họ.

Cả hai nhóm nghiên cứu này dều làm việc tại Phòng thí nghiệm Các khoa học vật lý Hợp Phì tại trường đại học KH&CN Trung Quốc, và cả hai đều do nhà vật lý Pan Jian-Wei, người nổi tiếng với công trình về rối lượng tử, dẫn dắt.

Công trình của họ đều có mục tiêu là xây dựng một máy tính lượng tử có năng lực tính toán những xác suất có thể đạt được của các mạch lượng tử - một nhiệm vụ tưởng chừng đơn giản cho máy tính thông thường thực hiện khi chỉ có một số thông tin đầu vào và kết quả đầu ra. Vấn đề này trở nên phức tạp hơn khi các con số tăng lên cho đến khi trở nên không thể thực hiện được.

Trong nỗ lực đầu tiên, các nhà nghiên cứu sử dụng một cach tiếp cận photon trong xây dựng máy tính của mình. Để giải quyết được vấn đề ước lượng các xác suất đầu ra, nhóm nghiên cứu này sử dụng các mẫu boson Gauss như một cách để phân tích kết quả đầu ra. Trong trường hợp này, kết quả từ một giao thoa kế 144 mode. Với kịch bản này, thiết bị Zuchongzhi 2.1 có thể đem đến kết quả là 1043. Các nhà nghiên cứu cho rằng cỗ máy của họ có khả năng lấy mẫu đầu ra nhanh gấp 1023 lần so với một siêu máy tính, vốn là cơ sở để họ tuyên bố là ưu thế lượng tử 1.

Nỗ lực thứ hai là việc tạo ra Jiuzhang 2.0, một máy tính siêu dẫn có năng lực tính toán cao, sử dụng 66 qubit – chỉ 56 qubit là sử dụng được. Tuy vậy các nhà nghiên cứu vẫn tìm thấy năng lực của thiết bị trong tính toán nhanh gấp 1000 lần so với siêu máy tính hạng nhất hiện nay, cơ sở để họ tuyên bố là đã chứng tỏ được ưu thế lượng tử 2.

Anh Vũ tổng hợp

Nguồn: https://phys.org/news/2021-10-chinese-teams-primacy-quantum.html

https://www.globaltimes.cn/page/202110/1237312.shtml

----------------

1.https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.127.180502

2. https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.127.180501