IBM Tiết Lộ Hệ Thống Máy Tính Lượng Tử Chống Lỗi Đầu Tiên

Hãng công nghệ khổng lồ IBM vừa công bố kế hoạch đầy tham vọng về một hệ thống máy tính lượng tử mang tính cách mạng – có khả năng thực hiện các phép tính hữu ích đồng thời tự động phát hiện và sửa lỗi. Hệ thống này mang tên Starling, dự kiến sẽ ra mắt vào năm 2029 với khả năng thực hiện 100 triệu phép tính không lỗi trên 200 qubit logic.

Bước Đột Phá Trong Xử Lý Lỗi Lượng Tử

Điểm đáng chú ý nhất trong thông báo của IBM là sự chuyển hướng chiến lược từ việc tập trung vào số lượng qubit sang phát triển các đơn vị tính toán chức năng hoàn chỉnh. Công ty cũng cam kết công khai lộ trình phát triển chi tiết từng giai đoạn để đạt được mục tiêu này.

“Chúng tôi đang cập nhật lộ trình với các mốc phát triển rất cụ thể,” ông Jay Gambetta, Phó Chủ tịch IBM chia sẻ. “Về cơ bản, chúng tôi đã giải quyết được tất cả các vấn đề khoa học liên quan đến việc sửa lỗi và bây giờ đang tập trung vào các thách thức kỹ thuật.”

Công Nghệ Kiểm Soát Lỗi Tiên Tiến

IBM đang triển khai một phương pháp sửa lỗi lượng tử độc đáo gọi là mã kiểm tra chẵn lẻ mật độ thấp (LDPC). Công nghệ này yêu cầu một mạng lưới các kết nối phức tạp giữa các qubit, bao gồm cả các kết nối dài trên chip. Để đạt được điều này, IBM đã có hai bước đột phá chính:

  • Thiết kế gói chip nhiều lớp cho phép tạo ra tất cả các kết nối cần thiết
  • Loại bỏ hoàn toàn hiện tượng nhiễu chéo giữa các qubit

Ông Gambetta cho biết: “Chúng tôi sẽ giới thiệu bộ xử lý Nighthawk vào năm nay với cấu trúc mảng vuông có mức nhiễu chéo gần như bằng không.”

Lộ Trình Phát Triển Đầy Hứa Hẹn

IBM đã vạch ra lộ trình phát triển rõ ràng với các mốc quan trọng:

  • 2025: Ra mắt Nighthawk với 120 qubit phần cứng
  • 2026: Kết nối 3 bộ Nighthawk thành hệ thống 360 qubit
  • 2027: Hệ thống 9 bộ Nighthawk với hơn 1.000 qubit
  • 2029: Triển khai hệ thống Starling hoàn chỉnh

Bên cạnh đó, IBM cũng đang phát triển phần mềm giải mã thông báo có thể đánh giá song song dữ liệu hội chứng, đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả trong thời gian thực.

Tương Lai Của Điện Toán Lượng Tử

Dù hệ thống Starling với 200 qubit logic sẽ là bước tiến lớn, IBM đã nhìn xa hơn tới tương lai 2033 với hệ thống Blue Jay dự kiến sẽ có 2.000 qubit logic, đủ mạnh để thực hiện các thuật toán phức tạp như phá mã hóa.

“Giờ đây là thời điểm của kiến trúc thực sự,” Gambetta nhấn mạnh. “Chúng tôi chưa bao giờ đưa vào lộ trình những chi tiết mà chúng tôi không tự tin đạt được, và hiện tại chúng tôi đang bổ sung rất nhiều chi tiết cụ thể.”

Chỉ mục