Hệ thống máy tính lượng tử mới ra mắt, được đánh giá “tối tân nhất hiện nay”

Quantinuum – tập đoàn trị giá 10 tỷ USD và là một trong những tên tuổi lớn nhất trong lĩnh vực điện toán lượng tử – vừa chính thức ra mắt hệ thống máy tính lượng tử mới nhất mang tên Helios.

Đây được xem là một trong những bước tiến quan trọng nhất của ngành trong năm nay, khi các doanh nghiệp ngày càng tìm kiếm các ứng dụng thực tiễn từ công nghệ này.

HELIOS – BƯỚC NHẢY VỌT TRONG CUỘC ĐUA LƯỢNG TỬ TOÀN CẦU

Theo Chủ tịch kiêm Tổng giám đốc Quantinuum Rajeeb Hazra, tên gọi Helios – vị thần Mặt Trời trong thần thoại Hy Lạp – tượng trưng cho “bình minh của kỷ nguyên thương mại hóa điện toán lượng tử”, khi công nghệ bắt đầu tiến gần hơn tới việc tạo ra giá trị rõ ràng cho doanh nghiệp.

Một trong những chỉ số quan trọng nhất để đánh giá năng lực của máy tính lượng tử là số lượng qubit. Tuy nhiên, qubit vốn rất mong manh và dễ bị lỗi. Để tạo ra một qubit logic – tức qubit đã được hiệu chỉnh và có thể đưa ra kết quả ổn định – các hệ thống thường phải sử dụng hàng chục đến hàng trăm qubit vật lý.

Điểm đột phá của Helios là sở hữu 98 qubit vật lý, nhưng có thể tạo ra tới 48 qubit logic đã được sửa lỗi. Tỷ lệ xấp xỉ 2:1 này hiện là một trong những thành tựu tốt nhất ngành.

Giáo sư Prineha Narang (Đại học UCLA và đối tác tại quỹ DCVC) đánh giá đây là cột mốc “độc nhất và ấn tượng”, bởi đa số hệ thống hiện nay cần số lượng qubit vật lý lớn hơn nhiều để tạo ra một qubit logic duy nhất. Việc đạt được số lượng qubit logic cao mà vẫn duy trì được các chỉ số hiệu năng khác là một thách thức lớn mà không nhiều hãng chạm tới.

Quantinuum được thành lập vào năm 2021 thông qua sáp nhập giữa Cambridge Quantum Computing và Honeywell Quantum Solutions, đơn vị tách ra từ tập đoàn Honeywell. Đầu năm nay, công ty huy động thành công 600 triệu USD ở mức định giá 10 tỷ USD trước đầu tư mới, trở thành một trong những startup lượng tử giá trị nhất thế giới.

Ra đời trong bối cảnh cạnh tranh khốc liệt trong ngành, Helios góp phần củng cố vị thế của Quantinuum trước sự trỗi dậy của nhiều đối thủ trên cả phần cứng lẫn phần mềm lượng tử.

Toàn ngành công nghệ đang theo đuổi mục tiêu xây dựng máy tính lượng tử quy mô lớn, chịu lỗi hoàn toàn, có khả năng xử lý những bài toán phức tạp đủ mang lại giá trị thương mại hàng tỷ USD. Máy tính lượng tử "chịu lỗi hoàn toàn" sẽ có thể tự phát hiện và tự sửa các lỗi phát sinh trong quá trình tính toán, mà không làm gián đoạn hay làm sai kết quả cuối cùng.

Một số hãng công nghệ từng tuyên bố có thể đạt được mục tiêu này trong vòng 2–4 năm tới. Quantinuum dự báo họ sẽ cán đích vào năm 2029 với hệ thống thế hệ tiếp theo mang tên Apollo, dự kiến sở hữu hàng nghìn qubit vật lý và hàng trăm qubit logic.

JPMORGAN CHASE VÀ NHIỀU DOANH NGHIỆP LỚN ĐANG THỬ NGHIỆM HELIOS

Dù chưa phải máy tính lượng tử chịu lỗi hoàn toàn, Helios vẫn mang ý nghĩa quan trọng đối với doanh nghiệp hiện nay. Một phần là nhờ ngôn ngữ lập trình mới mang tên Guppy, được Quantinuum phát triển song song và ra mắt cùng thiết bị.

Theo CEO Hazra, Guppy giúp kỹ sư xây dựng thuật toán một cách trực quan và hiệu quả hơn, đồng thời có khả năng mở rộng – điều mà các hệ thống lượng tử thế hệ trước còn hạn chế.

Nhiều thuật toán được viết cho các hệ thống nhỏ thường không thể mở rộng lên các máy lớn, dẫn đến khó khăn trong việc phát triển ứng dụng thực tiễn. Helios và Guppy giải quyết vấn đề này, thuật toán chạy trên Helios sẽ có khả năng chạy trên các hệ thống mạnh hơn như Apollo trong tương lai.

Hazra nhận định: “Nếu bạn lập trình được trên Helios, nghĩa là bạn đang tạo ra các thuật toán thực sự có thể mở rộng theo sự phát triển của phần cứng".

JPMorgan Chase, một trong những tập đoàn tiên phong trong nghiên cứu lượng tử trong ngành tài chính, là khách hàng sớm nhất được tiếp cận Helios trong giai đoạn thử nghiệm kín. Theo ông Rob Otter, Giám đốc công nghệ nghiên cứu ứng dụng toàn cầu của ngân hàng, Helios giúp họ chạy được các thuật toán phức tạp hơn trước, trong đó có thuật toán tối ưu hóa xử lý dữ liệu theo thời gian thực trên những bộ dữ liệu cực lớn — một bài toán mà hệ thống cổ điển gặp khó khăn.

Nhiều doanh nghiệp lớn khác cũng đang thử nghiệm Helios, trong bối cảnh đa số tập đoàn toàn cầu chọn cách làm việc song song với nhiều nhà cung cấp lượng tử để tránh phụ thuộc và nắm bắt nhiều hướng công nghệ khác nhau.

“Công nghệ lượng tử đang phát triển rất nhanh, có thể sẽ đến sớm hơn nhiều người tưởng", Otter chia sẻ. “Cho tới lúc đó, chúng tôi sẽ tiếp tục nghiên cứu và chuẩn bị".

Theo Wall Street Journal, với Helios, Quantinuum đã bước thêm một bước dài trong việc xóa nhòa khoảng cách giữa kỳ vọng và thực tế của điện toán lượng tử. Dù vẫn cần thời gian để chạm mốc chịu lỗi hoàn toàn, hệ thống này cho thấy ngành đã bước vào giai đoạn mà các doanh nghiệp không chỉ theo dõi - mà đã bắt đầu trải nghiệm giá trị từ các nền tảng lượng tử thế hệ mới.