Các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ California đưa ra giả thuyết rằng một máy tính lượng tử chức năng có thể yêu cầu số lượng qubit ít hơn nhiều so với suy nghĩ trước đây, giúp việc triển khai máy tính lượng tử đầu tiên trở nên khả thi trước khi thập kỷ này kết thúc.
Các nhà nghiên cứu Caltech, hợp tác với Oratomic, một công ty khởi nghiệp có liên kết với Caltech, cho biết bằng cách giảm thiểu các lỗi “gây khó khăn cho các máy tính lượng tử sơ khai hiện nay,” một máy tính lượng tử chức năng có thể được xây dựng chỉ với 10.000 đến 20.000 qubit.
Caltech cho biết, trước đây người ta cho rằng cần hàng triệu qubit để một máy tính lượng tử hoạt động đúng cách. Qubit là đơn vị cơ bản của máy tính lượng tử và tương đương với một bit trong máy tính cổ điển để mã hóa thông tin dưới dạng nhị phân.
“Nhu cầu ít qubit hơn có nghĩa là các máy tính lượng tử, về lý thuyết, có thể hoạt động vào cuối thập kỷ này,” Caltech nói.
Đổi mới lý thuyết là một kiến trúc sửa lỗi được đề xuất tận dụng “hệ thống nguyên tử trung hòa,” trong đó các nguyên tử có thể được di chuyển vật lý và kết nối qua những khoảng cách lớn bằng cách sử dụng các tia laser được gọi là “nhíp quang học.”
“Chúng tôi đang phát triển các kiến trúc mới cho bộ xử lý lượng tử nguyên tử trung hòa giúp giảm đáng kể ước tính tài nguyên cho điện toán lượng tử chịu lỗi,” nhà vật lý lý thuyết Caltech John Preskill cho biết hôm thứ Ba, đồng thời nói thêm:
“Tiến bộ này khiến tôi lạc quan rằng điện toán lượng tử hữu ích rộng rãi sẽ sớm trở thành hiện thực.”
Liên quan: Máy tính lượng tử cần ít qubit hơn để phá mã hóa tiền điện tử so với suy nghĩ: Google
Manuel Endres, giáo sư vật lý tại Caltech, người gần đây đã tạo ra mảng qubit lớn nhất từng được lắp ráp, cho biết:
“Không giống như các nền tảng điện toán lượng tử khác, qubit nguyên tử trung hòa có thể được kết nối trực tiếp qua những khoảng cách lớn. Nhíp quang học có thể di chuyển một nguyên tử đến đầu kia của mảng và trực tiếp vướng víu nó với một nguyên tử khác.”
Công nghệ mới này cho phép mỗi qubit logic được mã hóa chỉ bằng năm qubit vật lý thay vì khoảng một nghìn qubit theo các phương pháp thông thường, Caltech cho biết.
“Thực sự rất ngạc nhiên về hiệu quả của nó. Đây là cái mà chúng tôi gọi là sửa lỗi cực kỳ hiệu quả,” Endres nói.
Oratomic cho biết sẽ hợp tác chặt chẽ với Sứ mệnh Điện toán Lượng tử Tiên tiến của Caltech, với nghiên cứu đang diễn ra về xử lý thông tin lượng tử và mục tiêu xây dựng máy tính lượng tử chịu lỗi quy mô tiện ích đầu tiên trên thế giới.
Nghiên cứu này được công bố chỉ một ngày sau khi Google phát hành một bài báo tuyên bố rằng máy tính lượng tử có thể phá vỡ mật mã Bitcoin trong chín phút, cần ít sức mạnh tính toán hơn nhiều so với suy nghĩ ban đầu.
Trong khi đó, Google đã kêu gọi các nhà phát triển tiền điện tử trong bài báo tuần này chuyển đổi blockchain sang mật mã hậu lượng tử, hay PQC, ngay bây giờ thay vì chờ đợi các mối đe dọa thực sự xuất hiện.
Tuần trước, gã khổng lồ internet đã đặt ra mốc thời gian 2029 cho việc chuyển đổi PQC của mình, cảnh báo rằng “các ranh giới lượng tử” có thể gần hơn vẻ bề ngoài.
Tạp chí: Không ai biết liệu mật mã lượng tử an toàn có hoạt động hay không
