Chiến lược “giảm thiểu lỗi” lượng tử của IBM

Với mục đích tạo ra một máy tính lượng tử hữu ích, có khả năng chịu lỗi, các nhà nghiên cứu đã kết nối với các hệ thống lượng tử dựa trên đám mây của IBM với tần suất khoảng 3 tỷ mạch lượng tử được hình thành mỗi ngày.

• IBM mở rộng dòng máy chủ Power10 linh hoạt

Hiện nay IBM và các công ty khác đã và đang sử dụng công nghệ lượng tử để giảm bớt thời gian và năng lượng, thực hiện những việc mà máy tính nhị phân cổ điển không thể làm. Điện toán lượng tử hứa hẹn sẽ loại bỏ các giới hạn tính toán, thêm QPU (đơn vị xử lý lượng tử) làm công cụ xử lý thay vì phải thay thế CPU hoặc GPU vào công cụ của chúng. IBM quan tâm đến việc xây dựng QPU nhằm tiết kiệm năng lượng, tiền bạc, năng lượng.

Trải qua một thập kỷ, IBM đã tìm ra cách giải quyết các vấn đề cơ bản đối với các yêu cầu về cơ sở hạ tầng, làm mát thiết bị và nguồn điện cần thiết để sử dụng trong phòng thí nghiệm. Có không ít các vấn đề cơ bản liên quan đến sự phát triển của các bộ xử lý lượng tử trong lộ trình của IBM như khi Qubit (các bit của máy tính lượng tử) gây ồn ào trong quá trình xử lý và khai thác của máy tính lượng tử. Các nhà khoa học về cơ bản đã tìm ra giải pháp để khắc phục vấn đề ồn ào của Qubit để tín hiệu đạt được đủ mạnh khi mở rộng quy mô.

Theo IBM: Phần cứng lượng tử hiện tại có thể chịu nhiều nguồn nhiễu khác nhau, đặc biệt là sự suy giảm liên kết qubit, lỗi cổng riêng lẻ và lỗi đo lường. Những lỗi giới hạn có độ sâu của mạch lượng tử mà chúng ta có thể thực hiện. Tuy nhiên, ngay cả đối với cổng mạch nông, nhiễu có thể dẫn đến ước tính lỗi. Giảm thiểu lỗi lượng tử cung cấp các công cụ và phương pháp cho phép chúng ta đánh giá chính xác từ các mạch lượng tử có độ sâu nông, tiếng ồn. Trong những năm gần đây, IBM đã triển khai hai phương hướng giảm thiểu lỗi có mục đích chung, được gọi là phương pháp ngoại suy tiếng ồn băng không (ZNE) và loại bỏ lỗi theo xác suất (PEC).

Hai kỹ thuật khắc phục lỗi đều liên quan đến các ứng dụng cực kỳ phức tạp, các nhà khoa học đang cố gắng tìm ra cách loại bỏ tiếng ồn phát ra từ hệ thống lượng tử hoặc làm khuếch đại tín hiệu. Jerry Chow – giám đốc cơ sở hạ tầng của IBM giải thích rằng các kỹ thuật giới thiệu đã được sản xuất, IBM chứng minh những cải tiến lớn trong khả năng mở rộng các giải pháp, tăng tốc các quy trình cổ điển bằng cách sử dụng phần cứng lượng tử. Hiện tại, máy tính lượng tử vẫn đang hoạt động, chúng có thể giải quyết một vấn đề cụ thể tốt hơn so với các hệ thống cổ điển, chỉ còn trở ngại là khả năng chịu lỗi.

Chiến lược “giảm thiểu lỗi” của IBM là một sự thay đổi từ giai đoạn khám phá các giải pháp chịu lỗi sang việc triển khai thực tế.

Ngọc Phương (Biên dịch từ thenextweb.com)