Về giải mã sửa lỗi lượng tử, Ising cho tốc độ nhanh hơn tới 2,5 lần và độ chính xác cao gấp 3 lần so với các phương pháp truyền thống...

NVIDIA vừa công bố mô hình AI lượng tử mã nguồn mở “NVIDIA Ising”, nhằm hiệu chuẩn bộ xử lý và sửa lỗi lượng tử dựa trên AI. 

Đáng chú ý, theo công bố của NVIDIA, về khả năng giải mã sửa lỗi lượng tử, Ising cho tốc độ nhanh hơn tới 2,5 lần và độ chính xác cao gấp 3 lần so với các phương pháp truyền thống. Do đó, bộ mô hình này hiện được kỳ vọng sẽ sớm rút ngắn khoảng cách từ nghiên cứu đến thương mại hóa công nghệ điện toán lượng tử.

Cái tên “Ising” được NVIDIA lấy cảm hứng từ mô hình Ising, mô hình toán học giúp đơn giản hóa việc nghiên cứu các hệ thống vật lý phức tạp.

Kế thừa tinh thần đó, bộ công cụ mới của NVIDIA cung cấp các mô hình AI hiệu suất cao nhằm giải quyết hai thách thức lớn đang cản trở điện toán lượng tử hoạt động hiệu quả ở quy mô lớn, đó là hiệu chuẩn bộ xử lý và sửa lỗi lượng tử.

Ông Jensen Huang, Giám đốc điều hành NVIDIA, nhấn mạnh AI là yếu tố then chốt để đưa điện toán lượng tử ra khỏi phạm vi thử nghiệm và tiến tới ứng dụng thực tế.

Theo ông, với Ising, AI đóng vai trò như một “lớp điều khiển” tương tự hệ điều hành giúp điều phối hoạt động của các hệ thống lượng tử, qua đó biến những qubit thành các nền tảng tính toán có thể mở rộng và vận hành ổn định, đáng tin cậy.

NVIDIA Ising bao gồm Ising Calibration và Ising Decoding. Trong đó, Ising Calibration là mô hình ngôn ngữ thị giác có khả năng nhanh chóng diễn giải các kết quả đo từ bộ xử lý lượng tử, từ đó cho phép các tác nhân AI tự động hóa quá trình hiệu chuẩn liên tục, rút ngắn thời gian từ vài ngày xuống chỉ còn vài giờ. 

Trong khi Ising Decoding là hai biến thể của mô hình mạng nơ-ron tích chập 3D, phục vụ việc giải mã theo thời gian thực nhằm sửa lỗi lượng tử. Hiệu năng đạt nhanh hơn tới 2,5 lần và chính xác hơn 3 lần so với công cụ mã nguồn mở pyMatching - tiêu chuẩn công nghiệp mã nguồn mở hiện tại.

Hàng loạt tổ chức và doanh nghiệp lớn trong lĩnh vực lượng tử như IonQ, IQM Quantum Computers hay Lawrence Berkeley National Laboratory; cùng các trường như University of Chicago hay Cornell University,... đã bắt đầu đưa Ising vào nghiên cứu và sử dụng.

Theo dự báo của Resonance, thị trường điện toán lượng tử có thể vượt mốc 11 tỷ USD vào năm 2030. Tuy nhiên, đà tăng trưởng này phụ thuộc lớn vào khả năng vượt qua các rào cản kỹ thuật, đặc biệt là bài toán sửa lỗi và mở rộng quy mô hệ thống.