'Big Tech' đang mơ mộng về máy tính lượng tử, các nhà khoa học hoài nghi

một ngày trướcBài gốc

Tuần trước, Amazon Web Services vừa công bố chip Ocelot, nguyên mẫu mà công ty giới thiệu đại diện cho bước đột phá trong việc sửa lỗi và khả năng mở rộng - hai vấn đề quan trọng từ lâu đã làm chậm tiến độ phát triển trong lĩnh vực này.

Giám đốc điều hành Microsoft, Satya Nadella mô tả chip lượng tử Majorana 1 là một "bước đột phá".

Thông báo của Amazon được đưa ra sau tuyên bố của Microsoft vào ngày 19/2, họ đã tạo ra một trạng thái vật chất mới để cung cấp năng lượng cho nguyên mẫu chip lượng tử mới, Majorana 1, phát minh sẽ thúc đẩy máy tính lượng tử tiến lên.

Nguyên mẫu chip Willow của Google ra mắt vào tháng 12/2024. Công ty mô tả Willow có thể thực hiện một phép tính chuẩn mực trong chưa đầy 5 phút - nhiệm vụ mà các siêu máy tính nhanh nhất hiện nay sẽ mất 10 tỷ tỷ năm để hoàn thành, một khung thời gian vượt quá tuổi của vũ trụ.

Các gã khổng lồ công nghệ cho biết những phát triển tương ứng của họ là những tiến bộ lớn trong lĩnh vực điện toán lượng tử, cuối cùng có thể dẫn đến những tiến bộ xã hội lớn như khám phá ra thuốc mới, phát triển hợp chất hóa học mới hoặc phá vỡ các phương pháp mã hóa hiện tại

Tuy nhiên, một số nhà khoa học máy tính và vật lý học nói rằng lĩnh vực này vẫn năng động và phát triển, với những rào cản cần vượt qua trước khi điện toán lượng tử trở nên hữu ích.

Nhiều thách thức phía trước

Giáo sư vật lý nguyên tử, phân tử và quang học tại Cao đẳng Kỹ thuật Grainger của Đại học Illinois, Virginia Lorenz cho biết, vẫn còn nhiều rào cản kỹ thuật trên con đường đưa điện toán lượng tử trở nên hoàn chỉnh và có liên quan đến thương mại - nghĩa là, máy tính lượng tử làm được điều gì đó hữu ích cho người bình thường, chứ không chỉ dành cho các nhà khoa học.

"Câu đùa là, nó luôn cách xa 25 năm. Nếu giữ nguyên các phương pháp hiện tại, các vấn đề sẽ mang tính kỹ thuật và có rất nhiều vấn đề, thay vì tình huống mọi người đều thử những cách khác nhau để giải quyết một vấn đề", bà Lorenz, người sáng lập mạng lượng tử công khai đầu tiên, cho phép các nhà khoa học công dân thử nghiệm công nghệ này khi đến thăm Thư viện miễn phí Urbana cho biết.

Amazon Web Services tuyên bố chip Ocelot có thể giúp rút ngắn thời gian 5 năm xây dựng máy tính lượng tử.

Máy tính lượng tử là một lĩnh vực công nghệ phát triển nhanh chóng dựa trên các đơn vị thông tin gọi là qubit thay vì các bit nhị phân được sử dụng trong máy tính cổ điển. Qubit tồn tại ở nhiều trạng thái cùng một lúc và yêu cầu các điều kiện cụ thể như ánh sáng yếu hoặc môi trường cực lạnh để tái tạo kết quả một cách đáng tin cậy và không có lỗi, điều khiến tiến bộ trong lĩnh vực này diễn ra chậm chạp.

Các nhà nghiên cứu đồng ý rằng hai rào cản chính để thúc đẩy lĩnh vực lượng tử nằm ở khả năng mở rộng và sửa lỗi. Dù vậy, không có sự đồng thuận về cách tiếp cận, chưa nói đến việc giải quyết, bất kỳ vấn đề nào trong số đó.

Đầu tháng 2, Google dự định phát hành các ứng dụng máy tính lượng tử thương mại trong vòng 5 năm, bất chấp sự hoài nghi từ một số người trong ngành.

Một phát ngôn viên của Google tự tin vào cách tiếp cận với Willow và khung thời gian dự kiến của công ty cho các ứng dụng lượng tử thương mại. Thế nhưng, điều quan trọng là phải phân biệt giữa những gì một công ty mô tả là đột phá và những gì cộng đồng lượng tử rộng lớn hơn coi là đột phá, nhấn mạnh tầm quan trọng của quy trình xuất bản đánh giá ngang hàng của các tạp chí khoa học.

Mặc dù các tập đoàn công nghệ lớn đã đạt được một số tiến bộ trong việc giảm lỗi và giải quyết vấn đề mở rộng bằng nhiều cách tiếp cận khác nhau, các chuyên gia công nghệ lượng tử nói rằng vẫn chưa gần đến việc giải quyết chúng.

Ông Troy Nelson, một nhà khoa học máy tính và giám đốc công nghệ tại Lastwall - nhà cung cấp công nghệ bảo mật chống lượng tử cho biết, mỗi thông báo của các công ty được ví như một viên gạch xây dựng mà ngành sẽ sử dụng để tạo ra một máy tính lượng tử hoạt động, thay vì bản thân nó là một giải pháp. "Còn rất nhiều thách thức phía trước," ông Nelson nhận định. Ví dụ, ông cho biết những gì Amazon đạt được trong việc sửa lỗi với chip Ocelot "là một sự đánh đổi về độ phức tạp và sự tinh vi của các hệ thống điều khiển và kết quả đọc từ chip."

Trong khi đó, Giám đốc công nghệ của bộ phận chuyển đổi kinh doanh kỹ thuật số tại Nagarro, Rahul Mahajan nói rằng chìa khóa để thực sự tiến bộ trong công nghệ lượng tử không chỉ nằm ở việc đo lường hoặc quan sát hành vi của qubit, điều mà các bài báo gần đây của các tập đoàn công nghệ lớn tập trung vào, mà là làm sao để chúng thực hiện đáng tin cậy các phép tính phức tạp mà chúng có khả năng giải quyết.

"Một bước là lưu trữ qubit và quan sát, bước thứ hai là biến đổi. Là con người, chúng ta tiến hóa; trong hóa học, các phân tử tiến hóa; tự nhiên tiến hóa. Vì vậy, bây giờ có những mô phỏng cho chúng ta thực hiện - những mô phỏng được kiểm soát - đó là điều lớn lao và quan trọng tiếp theo", ông Mahajan đánh giá.

Những rào cản còn lại này đã khiến những người hoài nghi nổi tiếng như Giám đốc điều hành Nvidia, Jensen Huang tuyên bố chúng ta vẫn còn 20 năm nữa để công nghệ này trở nên "rất hữu ích". Ngay cả Giám đốc phần cứng lượng tử tại AWS, Oskar Painter, khi thảo luận về sự ra mắt của chip Ocelot, cũng cho rằng khung thời gian 20 năm có lẽ là chính xác.

Công trình nghiên cứu từng phải rút lại

Trước đây, các nhà nghiên cứu do Microsoft hỗ trợ đã từng mắc sai lầm về máy tính lượng tử. Hai bài báo được công bố trên tạp chí Nature của các nhà nghiên cứu do Microsoft tài trợ vào năm 2017 và 2018, tuyên bố đã tạo ra các trạng thái Majorana tương tự như thông báo mới nhất của công ty về chip Majorana 1, sau đó bị thu hồi.

CEO Jensen Huang của Nvidia - công ty sản xuất chip lớn nhất thế giới, dự đoán phải 20 năm nữa máy tính lượng tử mới có thể trở thành sự thật.

Trong bài báo mới nhất trên Nature của Microsoft về những phát hiện Majorana gần đây, một đoạn trong tệp đánh giá ngang hàng của nó cho thấy ban biên tập của tạp chí vẫn hoài nghi về tuyên bố của công ty.

"Ban biên tập muốn chỉ ra rằng các kết quả trong bản thảo này không phải là bằng chứng cho thấy sự hiện diện của chế độ Majorana zero trong các thiết bị được báo cáo. Công trình này được công bố nhằm giới thiệu một kiến trúc thiết bị có thể cho phép các thí nghiệm tổng hợp sử dụng chế độ Majorana zero trong tương lai," tệp đánh giá ngang hàng viết.

Một phát ngôn viên của Microsoft nói công ty đã nhận được một số câu hỏi chung về phương pháp của mình kể từ khi bài báo Nature mới nhất được phát hành. Họ cho biết Microsoft đã tiếp tục thúc đẩy cách tiếp cận lượng tử của mình kể từ khi bài báo được gửi lần đầu vào ngày 5/3/2024.

"Thảo luận và hoài nghi là một phần của quá trình khoa học. Đó là lý do tại sao chúng tôi cam kết tiếp tục công bố nghiên cứu một cách công khai, để mọi người có thể xây dựng dựa trên những gì người khác đã khám phá và học hỏi", một phát ngôn viên nói.

"Có rất nhiều khoa học cần giải thích khi nói đến máy tính lượng tử và trong vài tuần hay vài tháng tới, chúng tôi mong muốn được chia sẻ kết quả của mình cùng với dữ liệu bổ sung đằng sau khoa học đang biến tầm nhìn hơn 20 năm của chúng tôi về máy tính lượng tử thành hiện thực hữu hình", phát ngôn viên này bổ sung.

Một nhà vật lý lượng tử hàng đầu và CEO của công ty phần mềm lượng tử cho biết, tuyên bố của Microsoft về việc phát minh ra một trạng thái vật chất tô pô mới chẳng qua chỉ là chiêu trò tiếp thị. "Điều quan trọng là hiện nay không có máy tính lượng tử tô pô nào", nhà vật lý lượng tử nói.

Dẫu vậy, sự hào hứng quanh sự tiến bộ của máy tính lượng tử là động lực tích cực cho các nhà nghiên cứu, ngay cả khi thông báo từ các tập đoàn công nghệ lớn không mang lại kết quả khoa học.

"Đó là một chu kỳ tự nuôi dưỡng vì càng có nhiều tiền tài trợ thì càng có nhiều sự quan tâm, nghĩa là càng có nhiều khả năng và hứa hẹn hơn. Tôi nghĩ đây là một phần lý do tại sao nó đột nhiên xuất hiện trong phạm vi công cộng và là một yếu tố chính khiến chúng ta thấy rất nhiều tin tức xung quanh - bởi vì vẫn còn rất nhiều việc phải làm để tạo ra một máy tính lượng tử cho thấy lợi thế rõ ràng so với máy tính cổ điển, thực sự đáp ứng được một số lời hứa mà chúng ta đã nghe", ông Lorenz kết luận.

(Nguồn Business Insider)

Đức Bình

Nguồn Giao Thông : https://www.baogiaothong.vn/big-tech-dang-mo-mong-ve-may-tinh-luong-tu-cac-nha-khoa-hoc-hoai-nghi-192250305012411049.htm