Máy tính lượng tử đầu tiên trên thế giới sử dụng chip silicon quen thuộc

Tom's Hardware thông tin “cỗ máy” này hiện đã được lắp đặt tại Trung tâm Điện toán Lượng tử Quốc gia (NQCC) của Anh.

Quantum Motion – spinoff, được thành lập năm 2017, tại Đại học College London và Đại học Oxford, đã chính thức công bố hệ thống trong khuôn khổ chương trình thương mại hóa phần cứng lượng tử do Chính phủ Anh hậu thuẫn. 

Toàn bộ hệ thống được xây dựng dựa trên công nghệ CMOS thông thường (công nghệ chế tạo vi mạch phổ biến nhất hiện nay, dùng trong các thiết bị điện tử như máy tính, điện thoại, camera), tại các nhà máy chip thương mại và có thể tích hợp thẳng vào hạ tầng máy chủ. Đây được ví như “thời khắc silicon” của điện toán lượng tử.

Khác với nhiều hệ thống dựa trên siêu dẫn hay quang tử, Quantum Motion sử dụng bộ xử lý spin-qubit silicon trong một kiến trúc có khả năng mở rộng dần quy mô, giống như cách các chip máy tính truyền thống tăng số lượng transistor theo thời gian.

Công ty cho biết toàn bộ cấu trúc  từ bộ xử lý, hệ thống điều khiển đến tủ lạnh pha loãng, đều gọn gàng trong ba giá đỡ chuẩn. Hệ thống này cũng tương thích với các phần mềm phổ biến như Qiskit và Cirq, giúp lập trình viên dễ dàng phát triển và chạy ứng dụng lượng tử mà không cần tạo công cụ mới.

Tuy nhiên, Quantum Motion chưa công bố những thông số quan trọng để đánh giá hiệu quả vận hành: chưa rõ có bao nhiêu qubit, độ tin cậy cổng ra sao, thời gian duy trì trạng thái mạch lạc bao lâu hay kết quả kiểm thử ban đầu thế nào. Cũng chưa có thông tin liệu hệ thống có thể xử lý các vấn đề lớn của ngành như giảm thiểu lỗi và mở rộng kết nối – vốn là thách thức với mọi nền tảng lượng tử hiện nay.

Hiện tại, phần lớn máy tính lượng tử cỡ lớn thường có kích thước như tủ lạnh, cần đi kèm nhiều hệ thống phụ trợ về điện năng, làm mát và đường ống. Thế nên, việc Quantum Motion thu gọn máy tính lượng tử của mình xuống chỉ còn ba giá đỡ, bao gồm cả tủ lạnh pha loãng (hệ thống làm lạnh cực sâu đặc biệt được dùng trong nghiên cứu và vận hành máy tính lượng tử), được xem là một bước tiến kỹ thuật đáng kể. 

Nhưng khi chưa có thông số kỹ thuật hay khối lượng công việc thực tế, chưa thể khẳng định hệ thống này tiến xa tới đâu ngoài một bản trình diễn gọn gàng. Việc kiểm chứng sẽ do NQCC thực hiện trong những tháng tới.