Nvidia và tiềm năng điện toán lượng tử: Tương lai không xa

Update ngày 24 tháng 7, 2:00 chiều UTC: Đã loại bỏ ngôn ngữ chỉ ra Nvidia tham gia. Theo một phát ngôn viên của Nvidia: “Những mô phỏng này được thực hiện bởi các nhà nghiên cứu từ CNR ở Rome, Ý và Universidad Complutense de Madrid.”

Các nhà nghiên cứu làm việc với siêu máy tính Nvidia đang khoe tiến bộ lớn trong việc xây dựng máy tính lượng tử hoàn chỉnh và khả thi về mặt thương mại dựa trên các mô phỏng siêu máy tính với GPU.

Trong khi tiến bộ hướng tới phát triển máy tính lượng tử hữu ích đã ổn định trong nhiều thập kỷ, các nhà vật lý vẫn chia rẽ về con đường chính xác để tạo ra chúng.

Vật lý lượng tử

Máy tính lượng tử hoạt động khác với máy tính cổ điển. Máy tính chúng ta dùng hàng ngày, như cái bạn đang đọc bài này, dựa vào các công tắc nhị phân để tính toán. Nhưng máy tính lượng tử khai thác bản chất của vật lý, thông qua qubit, để thực hiện các tính toán phức tạp hơn nhiều so với chỉ các số 0 và 1.

Có nhiều trường phái tư tưởng về cách xây dựng máy tính lượng tử, và tất cả đều liên quan đến cơ sở hạ tầng cực kỳ đắt đỏ, kỹ thuật tiên phong và nghiên cứu đột phá về các khái niệm toán học và vật lý lý thuyết.

Hai phương pháp phổ biến nhất đang được khám phá ngày nay là cổng lượng tử và ủ lượng tử. Sự khác biệt giữa hai phương pháp này rất rõ ràng, cũng như khả năng tiềm năng của chúng.

Các nhà nghiên cứu sử dụng phần cứng Nvidia đang hướng tới phát triển hệ thống ủ lượng tử. Kinh nghiệm rộng lớn của Nvidia với GPU trong cả lĩnh vực trò chơi và trí tuệ nhân tạo đặt nó vào một vị trí độc đáo để công nghệ của nó được sử dụng trong nghiên cứu máy tính lượng tử thông qua các mô phỏng siêu máy tính.

Siêu máy tính vs. siêu cụm

Theo bài báo nghiên cứu mới được công bố, các nhà nghiên cứu đã sử dụng hàng trăm ngàn GPU, trong nhiều cụm riêng biệt, để mô phỏng hành vi của hệ thống ủ lượng tử.

Những loại mô phỏng này thường được thực hiện trên các siêu máy tính có cụm CPU hoặc kiến trúc tương tự. Nhưng GPU tiên phong của Nvidia mang lại một sự thay thế mạnh mẽ.

Nghiên cứu mô tả cách nhóm đã sử dụng các mô phỏng lượng tử dựa trên GPU này để giải quyết một vấn đề nổi bật gặp phải trong các hệ thống ủ, nơi các hạt từ tính được sử dụng trong máy tính lượng tử sẽ “thay đổi hành vi đột ngột.”

Thông qua các mô phỏng, nhóm đã có thể đưa ra một giải pháp đề xuất liên quan đến việc thao tác các trường từ tính. Khi được triển khai, điều này có thể đưa các hệ thống ủ lượng tử đầy đủ dịch vụ tiến gần hơn đến thị trường.

Ứng dụng trong tương lai

Các hệ thống ủ lượng tử là một loại máy tính lượng tử đặc biệt được phát triển để giải quyết các vấn đề rất cụ thể. Không giống như các máy tính lượng tử dựa trên cổng, chúng không được thiết kế để làm việc trên các nhiệm vụ chung.

Chúng có thể sẽ được phát triển theo cách tùy chỉnh để giải quyết các vấn đề nổi bật trong lĩnh vực tối ưu hóa. Các ngành công nghiệp có khả năng bị ảnh hưởng nhiều nhất bởi các hệ thống ủ lượng tử bao gồm cảm biến lượng tử, vận tải, vận chuyển và logistics, năng lượng, tài chính và blockchain.

Trong lĩnh vực tài chính, chẳng hạn, các nhà khoa học dự đoán các hệ thống máy tính lượng tử có thể cung cấp sự gia tăng đáng kể về độ chính xác trong các lĩnh vực dự báo và quản lý danh mục đầu tư và đa dạng hóa.

Chain Việt Nam