Google công bố nghiên cứu đột phá cho thấy thuật toán Quantum Echoes trên chip Willow có thể đưa máy tính lượng tử vào các ứng dụng thực tế. Công ty cho biết những kết quả này có thể giúp một số ứng dụng lượng tử xuất hiện trong vòng năm năm tới.
Một niềm tin cốt lõi trong tính toán lượng tử là việc sử dụng qubit — có thể biểu diễn nhiều trạng thái cùng lúc thay vì chỉ 0 và 1 — sẽ giúp ta hiểu sâu hơn về các hệ lượng tử xung quanh. Google cho rằng Quantum Echoes củng cố giả thuyết đó: thuật toán này cho thấy cách các phần khác nhau của một hệ lượng tử tương tác với nhau, có thể lặp lại trên những máy lượng tử khác, và “chạy nhanh hơn 13.000 lần so với thuật toán cổ điển tốt nhất trên một trong những siêu máy tính nhanh nhất thế giới”.
Cái gọi là “tiếng vọng” trong Quantum Echoes xuất phát từ cách thuật toán tương tác với hệ lượng tử, cụ thể là chip Willow. Google giải thích: họ gửi một tín hiệu được thiết kế cẩn thận vào hệ lượng tử (các qubit trên chip Willow), làm nhiễu một qubit, rồi chính xác đảo ngược tiến trình tín hiệu để lắng nghe 'tiếng vọng' trả về. Tiếng vọng này được khuếch đại nhờ hiện tượng giao thoa xây dựng của sóng lượng tử, khiến phép đo trở nên cực kỳ nhạy.
Độ nhạy cao này gợi ý máy tính lượng tử có thể là công cụ quan trọng để mô phỏng sự tương tác hạt hoặc cấu trúc phân tử. Trong một thí nghiệm phối hợp với Đại học California, Berkeley, Google chạy Quantum Echoes để nghiên cứu hai phân tử khác nhau và so sánh kết quả với phương pháp Cộng hưởng Từ Hạt Nhân (NMR) hiện dùng trong khoa học hóa học. Kết quả từ cả hai hệ thống khớp nhau, và Google cho biết Quantum Echoes còn “tiết lộ thông tin mà NMR thường không thể cung cấp”.
Về lâu dài, một máy tính lượng tử quy mô đầy đủ có thể ứng dụng vào khám phá thuốc, phát triển vật liệu pin mới và nhiều lĩnh vực khác. Hiện tại, Google tin rằng nghiên cứu Quantum Echoes là dấu hiệu cho thấy các ứng dụng lượng tử trong đời thực có thể xuất hiện trong vòng năm năm tới.
Nguồn: https://www.engadget.com/science/go...ical-quantum-computing-183502245.html?src=rss
Google trình diễn Quantum Echoes trên chip Willow
Google hôm nay công bố một bước tiến quan trọng trong lĩnh vực máy tính lượng tử, dựa trên chip Willow được giới thiệu năm ngoái. Thuật toán Quantum Echoes của hãng, được mô tả trong bài báo đăng trên Nature, là minh chứng cho “lần đầu tiên có lợi thế lượng tử có thể kiểm chứng khi chạy thuật toán «out-of-order time correlator (OTOC)»”.Một niềm tin cốt lõi trong tính toán lượng tử là việc sử dụng qubit — có thể biểu diễn nhiều trạng thái cùng lúc thay vì chỉ 0 và 1 — sẽ giúp ta hiểu sâu hơn về các hệ lượng tử xung quanh. Google cho rằng Quantum Echoes củng cố giả thuyết đó: thuật toán này cho thấy cách các phần khác nhau của một hệ lượng tử tương tác với nhau, có thể lặp lại trên những máy lượng tử khác, và “chạy nhanh hơn 13.000 lần so với thuật toán cổ điển tốt nhất trên một trong những siêu máy tính nhanh nhất thế giới”.
Cái gọi là “tiếng vọng” trong Quantum Echoes xuất phát từ cách thuật toán tương tác với hệ lượng tử, cụ thể là chip Willow. Google giải thích: họ gửi một tín hiệu được thiết kế cẩn thận vào hệ lượng tử (các qubit trên chip Willow), làm nhiễu một qubit, rồi chính xác đảo ngược tiến trình tín hiệu để lắng nghe 'tiếng vọng' trả về. Tiếng vọng này được khuếch đại nhờ hiện tượng giao thoa xây dựng của sóng lượng tử, khiến phép đo trở nên cực kỳ nhạy.
Độ nhạy cao này gợi ý máy tính lượng tử có thể là công cụ quan trọng để mô phỏng sự tương tác hạt hoặc cấu trúc phân tử. Trong một thí nghiệm phối hợp với Đại học California, Berkeley, Google chạy Quantum Echoes để nghiên cứu hai phân tử khác nhau và so sánh kết quả với phương pháp Cộng hưởng Từ Hạt Nhân (NMR) hiện dùng trong khoa học hóa học. Kết quả từ cả hai hệ thống khớp nhau, và Google cho biết Quantum Echoes còn “tiết lộ thông tin mà NMR thường không thể cung cấp”.
Về lâu dài, một máy tính lượng tử quy mô đầy đủ có thể ứng dụng vào khám phá thuốc, phát triển vật liệu pin mới và nhiều lĩnh vực khác. Hiện tại, Google tin rằng nghiên cứu Quantum Echoes là dấu hiệu cho thấy các ứng dụng lượng tử trong đời thực có thể xuất hiện trong vòng năm năm tới.
Nguồn: https://www.engadget.com/science/go...ical-quantum-computing-183502245.html?src=rss
Bài viết liên quan
