Điểm tin tuần: Microsoft tiến tới cột mốc 50 Qubit Logic và IBM thiết lập chuẩn hiệu năng Heron

Bối cảnh điện toán lượng tử hiện nay đã chính thức chuyển từ giai đoạn thử nghiệm trong phòng thí nghiệm sang giai đoạn kỹ thuật hệ thống nghiêm ngặt. Trong tuần này, những cập nhật lớn từ các gã khổng lồ công nghệ đã làm sáng tỏ lộ trình tiến tới các hệ thống có khả năng chịu lỗi (fault-tolerant), tập trung ít hơn vào số lượng qubit vật lý thuần túy và chú trọng hơn vào độ tin cậy của qubit logic cũng như tốc độ thực thi trong môi trường trung tâm dữ liệu thực tế.

Microsoft mở rộng quy mô hướng tới 50 Qubit Logic

Microsoft đã tăng cường tập trung vào việc sửa lỗi bằng cách tận dụng họ mã hình học bốn chiều (4D) mới để mở rộng số lượng qubit logic. Tiếp nối cột mốc 24 qubit logic vướng víu đạt được trước đó cùng với Atom Computing, Microsoft hiện đang thúc đẩy mục tiêu ngắn hạn là 50 qubit logic. Sự tiến bộ này được hỗ trợ bởi kiến trúc chip Majorana 1, sử dụng phương pháp tiếp cận tô-pô được thiết kế để kháng lỗi ngay từ cấp độ phần cứng.

Dữ liệu mới nhất cho thấy các mã 4D này đang giúp giảm tỷ lệ lỗi tới 1.000 lần, đồng thời yêu cầu ít qubit vật lý hơn đáng kể để tạo thành một qubit logic duy nhất so với các mã bề mặt truyền thống. Hiệu quả này là nền tảng cho dự báo của công ty rằng các máy tính lượng tử có giá trị thương mại sẽ đi vào hoạt động tại các trung tâm dữ liệu vào năm 2029. Bằng cách giảm chi phí vận hành cho việc sửa lỗi, Microsoft đang đưa ngành công nghiệp tiến gần hơn tới giai đoạn "Cấp độ 2 – Khả năng phục hồi" (Level 2 – Resilient), nơi việc thêm nhiều qubit sẽ giúp giảm nhiễu một cách nhất quán thay vì làm khuếch đại nó.

Điểm chuẩn Heron của IBM và đợt triển khai Nighthawk

IBM vừa công bố các chỉ số hiệu suất cập nhật cho bộ xử lý Heron R2, khẳng định vị thế của nó như một cỗ máy quy mô tiện ích hiệu suất cao. Dòng chip Heron hiện có khả năng thực hiện 5.000 hoạt động cổng hai qubit trong một tác vụ duy nhất—gấp đôi so với mức chuẩn trước đó. Hơn nữa, hệ thống Heron R2 (cụ thể là hệ thống ibm_kingston) đã chứng minh hiệu suất đạt 340.000 hoạt động lớp mạch mỗi giây (CLOPS), cung cấp tốc độ cần thiết cho các mô phỏng khoa học phức tạp.

Song song với các điểm chuẩn này, IBM đang bắt đầu triển khai bộ xử lý Nighthawk. Khác với các thiết kế trước đó, Nighthawk sở hữu cấu trúc qubit hình vuông với 218 bộ ghép nối có thể điều chỉnh, cho phép tăng 30% độ phức tạp của mạch điện. Kiến trúc này được thiết kế đặc biệt để tạo điều kiện chuyển đổi sang lợi thế lượng tử đã được xác minh, điều mà IBM kỳ vọng sẽ đạt được vào cuối năm 2026. Việc tích hợp các bộ xử lý này vào kiến trúc tham chiếu siêu máy tính tập trung vào lượng tử cho phép các nhà nghiên cứu chạy các khối lượng công việc hỗn hợp, chẳng hạn như mô phỏng các cụm sắt-lưu huỳnh, trên cả tài nguyên cổ điển và lượng tử với độ trễ tối thiểu.

Tin vắn ngành công nghiệp lượng tử

• Cột mốc Infleqtion: Thực hiện thành công các thuật toán phát hiện dấu ấn sinh học bằng cách sử dụng 12 qubit logic trên hệ thống nguyên tử trung hòa Sqale, xác định các mối tương quan trong dữ liệu ung thư vượt xa khả năng của máy tính cổ điển.
• Triển khai Pasqal: Máy tính lượng tử nguyên tử trung hòa đầu tiên của Ý, một hệ thống 140 qubit, đã được bàn giao trong tuần này nhằm thúc đẩy nghiên cứu khu vực trong khoa học vật liệu.
• Đột phá mạng lưới: Qunnect đã trình diễn khả năng trao đổi vướng víu quy mô đô thị trên hạ tầng cáp quang thương mại cùng với Cisco, một bước đi quan trọng hướng tới mạng internet lượng tử phi tập trung.
• Sửa lỗi lượng tử: Các điểm chuẩn mới cho thấy việc giải mã lỗi lượng tử hiện có thể thực hiện được trong thời gian dưới 480 nanose giây bằng cách sử dụng mã qLDPC trên phần cứng cổ điển.