Máy tính lượng tử: Các nhân tố và sự đổi mới năm 2024

CÁC NHÂN TỐ CHÍNH VÀ ĐỔI MỚI TRONG NĂM 2024

IBM
IBM đứng ở vị trí tiên phong trong nghiên cứu và phát triển máy tính lượng tử. Nền tảng IBM Quantum Experience của họ cung cấp quyền truy cập dựa trên đám mây vào các bộ xử lý lượng tử, cho phép các nhà nghiên cứu và nhà phát triển trên khắp thế giới thử nghiệm các thuật toán lượng tử. Năm 2024, IBM đã ra mắt bộ xử lý lượng tử mới nhất của họ, Condor, với 1.121 qubit. Những tiến bộ này nâng cao khả năng giải quyết các vấn đề tối ưu hóa phức tạp và mô phỏng các hệ thống lượng tử với độ chính xác chưa từng có.

Google
Bộ phận máy tính lượng tử của Google đã gây chú ý với tuyên bố đạt được ưu thế lượng tử vào năm 2019 với Google Quantum AI. Kể từ đó, sự đổi mới đã tiếp tục, tập trung vào sửa lỗi và mở rộng hệ thống lượng tử. Năm 2024, Google đã công bố bộ xử lý lượng tử mới, Bristlecone 2, với 144 qubit và tỷ lệ lỗi được cải thiện. Tiến bộ này đưa họ đến gần hơn với lợi thế lượng tử thực tiễn, nơi mà máy tính lượng tử có thể vượt trội hơn so với các đối tác cổ điển trong các nhiệm vụ cụ thể.

Microsoft
Cách tiếp cận của Microsoft đối với máy tính lượng tử xoay quanh các qubit tôpô, hứa hẹn độ ổn định và kháng lỗi cao hơn. Việc thực hiện thành công các qubit tôpô đầu tiên bởi Microsoft vào năm 2024 là một cột mốc quan trọng có thể mở đường cho các máy tính lượng tử đáng tin cậy hơn. Nền tảng Azure Quantum của họ kết hợp với các dịch vụ điện toán đám mây lượng tử để cung cấp một môi trường mạnh mẽ cho sự phát triển và thử nghiệm thuật toán lượng tử.

Rigetti Computing
Rigetti Computing, một công ty khởi nghiệp chuyên về qubit siêu dẫn, đã đạt được những tiến bộ lớn trong điện toán lượng tử lai cổ điển. Các dịch vụ đám mây lượng tử của họ cho phép tích hợp liền mạch các bộ xử lý lượng tử với các tài nguyên tính toán truyền thống. Năm 2024, Rigetti đã công bố Aspen 10, một bộ xử lý mới với 80 qubit được thiết kế để tối ưu hóa các ứng dụng học máy lượng tử và các vấn đề tối ưu hóa.

ĐỔI MỚI VÀ CẢI TIẾN

Sửa lỗi và giảm lỗi
Sửa lỗi là một trong những thách thức lớn nhất trong máy tính lượng tử. Các sáng kiến mới cho năm 2024 tập trung vào cải thiện tỷ lệ lỗi và tạo ra các mã sửa lỗi hiệu quả hơn. Các nhà nghiên cứu đã đạt được những đột phá trong luật bề mặt và luật bosonic, rất quan trọng cho các máy tính lượng tử chịu lỗi. Những phát triển này đưa chúng ta đến gần hơn với việc thấy tính toán lượng tử thực tiễn cho các ứng dụng trong thế giới thực.

Thuật toán lượng tử
Việc phát triển các thuật toán lượng tử mới tiếp tục mở rộng khả năng áp dụng của tính toán lượng tử. Đến năm 2024, các thuật toán lượng tử cho hóa học, khoa học vật liệu và tối ưu hóa đã đạt được những bước tiến lớn. Ví dụ, các nhà nghiên cứu đã phát triển các thuật toán lượng tử hiệu quả cao để mô hình hóa các hệ thống phân tử, có thể cách mạng hóa việc phát hiện và tổng hợp thuốc.

Hệ thống giao tiếp lượng tử
Mạng lượng tử, khả năng kết nối các bộ xử lý lượng tử từ xa, là điều cần thiết cho các hệ thống tính toán lượng tử phân tán. Các tiến bộ trong giao thức giao tiếp lượng tử và bộ lặp lượng tử vào năm 2024 đã làm cho các giao tiếp lượng tử phức tạp hơn trở nên khả thi. Những đổi mới này là rất quan trọng cho việc thiết kế mạng Internet lượng tử tương lai, hứa hẹn các giao tiếp an toàn và xử lý lượng tử phân tán.

Năm 2024 là một thời điểm quan trọng trong sự phát triển của máy tính lượng tử, với những tiến bộ lớn trong công nghệ và ứng dụng của ngành. Khi IBM, Google, Microsoft và Rigetti Computing đẩy giới hạn, tiềm năng của máy tính lượng tử trong việc giải quyết các vấn đề trước đây không thể vượt qua đang trở nên ngày càng rõ ràng.