CAS Cold Atom Technology, một công ty có trụ sở tại Vũ Hán trực thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (CAS), vừa ra mắt hệ thống được tuyên bố là máy tính lượng tử lõi kép đầu tiên trên thế giới, theo báo cáo từ nhật báo Khoa học và Công nghệ.

Hệ thống mang tên Hanyuan-2, tích hợp hai mảng nguyên tử trung hòa độc lập bên trong một cỗ máy có kích thước chỉ bằng chiếc tủ, với tổng cộng 200 qubit được xây dựng từ 100 nguyên tử rubidium-85 và 100 nguyên tử rubidium-87.

may tinh luong tu loi kep.jpg
Máy tính lượng tử lõi kép Hanyuan-2. Ảnh: stdaily

Công ty cho biết hai lõi này có thể chạy song song để chia sẻ khối lượng công việc hoặc hoạt động theo cấu hình "một chính, một phụ", trong đó mảng thứ hai xử lý việc sửa lỗi theo thời gian thực trong khi mảng thứ nhất thực hiện các phép tính. 

Ông Ge Guiguo, chuyên gia cấp cao tại CAS Cold Atom Technology, chia sẻ với nhật báo Khoa học và Công nghệ rằng hệ thống này đánh dấu lần đầu tiên một bộ xử lý lượng tử chuyển dịch từ kiến trúc đơn lõi sang lõi kép.

CEO CAS Cold Atom Technology, ông Tang Biao cho biết cỗ máy sử dụng thiết kế tích hợp nhỏ gọn dạng tủ với hệ thống làm mát bằng laser nhỏ, giúp mức tiêu thụ điện năng tổng thể duy trì dưới 7 kilowatt. 

Theo Tom's Hardware, với quy mô 200 qubit, Hanyuan-2 vẫn đi sau các hệ thống nguyên tử trung hòa hàng đầu của phương Tây.

Đơn cử, Atom Computing đã trình diễn một mảng nguyên tử trung hòa 1.180 qubit từ năm 2023 và hợp tác với Microsoft để cung cấp các qubit logic đã được sửa lỗi trên phần cứng thương mại.

Trong khi đó, QuEra đã bàn giao các cỗ máy sẵn sàng sửa lỗi cho Viện Thông tin và Truyền thông Quốc gia Nhật Bản, đồng thời huy động được hơn 230 triệu USD vốn mới tính đến năm 2025. 

Điểm khác biệt mấu chốt là cả hai công ty phương Tây đều công bố các thông số kỹ thuật minh bạch như độ trung thực của cổng lượng tử (gate fidelity), thời gian đồng pha (coherence time) và tỷ lệ lỗi cho hệ thống của họ.

Ngược lại, CAS Cold Atom Technology không tiết lộ bất kỳ thông số nào trong số này cho Hanyuan-2.

Thông báo ra mắt cũng không đi kèm bài báo khoa học nào được bình duyệt độc lập và tương tự như các thông báo công nghệ khác từ Trung Quốc, toàn bộ thông tin đều xuất phát từ các phương tiện truyền thông nhà nước. 

Việc sử dụng thuật ngữ "lõi kép" dường như cố ý tạo sự liên tưởng đến các vi xử lý CPU đa nhân truyền thống, nhưng khái niệm cốt lõi lại gần hơn với điện toán lượng tử mô-đun, một hướng đi mà các công ty phương Tây đã theo đuổi ở quy mô lớn hơn. 

IBM tập trung vào việc liên kết các bộ xử lý siêu dẫn thông qua kết nối lượng tử và truyền thống, trong khi QuEra và Pasqal đang mở rộng các mảng đơn lẻ song song với việc phát triển kết nối giữa các mô-đun.

Atom Computing và Microsoft cũng đang xây dựng các hệ thống tích hợp xoay quanh các bộ xử lý lượng tử được kết nối mạng.

Cách tiếp cận của CAS Cold Atom Technology có sự tích hợp chặt chẽ hơn so với kiến trúc mạng khi đặt cả hai mảng vào trong cùng một cỗ máy.

Tuy nhiên, việc thiết kế này có mang lại lợi thế thực tế nào so với việc mở rộng một mảng đơn lẻ lớn hơn hay không vẫn là một câu hỏi còn bỏ ngỏ, và điều này chỉ có thể được trả lời nếu các bài kiểm tra chuẩn hóa được công bố. 

Hanyuan-2 là phiên bản kế nhiệm của hệ thống thế hệ đầu tiên Hanyuan-1, dù các thông số kỹ thuật của cỗ máy tiền nhiệm cũng rất hạn chế. 

(Theo Tom’s Hardware)