IBM đạt bước tiến dài tới thế hệ máy tính mới

Máy tính lượng tử cho phép tăng hiệu suất gấp nhiều lần máy tính hiện nay, tuy nhiên việc chế tạo vẫn còn gặp nhiều trở ngại. Theo bài viết mới đây trên tạp chí Nature Communications, các nhà khoa học từ Trung tâm Nghiên cứu Watson của IBM đã tìm ra phương pháp mới để sửa lỗi trên một mạch lượng tử.

Các đơn vị cơ bản của thông tin trong máy tính cổ điển được gọi là "bit" và được lưu trữ dưới dạng một chuỗi ký tự 1 và 0. Còn trong máy tính lượng tử, đơn vị này là qubit (quantum bit), cũng biểu thị dưới dạng 1 và 0 nhưng có thể nhận biết cả 2 trạng thái cùng lúc. Về lý thuyết, điều này sẽ cho máy lượng tử khả năng tính toán lớn hơn nhiều lần so với máy tính hiện nay.

Tuy nhiên, nhược điểm của máy tính lượng tử là dễ tính toán sai do sự tác động của nhiều yếu tố khác nhau, như nhiệt độ, bức xạ điện từ hay thậm chí là các khiếm khuyết trong vật liệu chế tạo. Đây là thách thức chính đối với giới khoa học trong việc khai thác sức mạnh của máy tính lượng tử.

Nhóm nghiên cứu của IBM đã có thể phát hiện và đo hai loại sai số lượng tử chính (gọi là bit-flip và phase-flip). Nhóm đã trình diễn một giao thức kháng lỗi trên một mạch lượng tử, với một con chip kích thước chưa đầy 1cm vuông được tạo thành từ 4 qubit siêu dẫn. 

Theo BBC, giáo sư Alan Woodward, một chuyên gia máy tính từ Đại học Surrey, Anh, cho biết đây thực sự là một bước tiến quan trọng, nhưng chưa phải là một cuộc cách mạng. Nguyên do là việc sửa chữa sai số là rất quan trọng, nhưng đây chưa phải cách thức giải quyết đầu tiên được đưa ra.

Một nhóm các nhà vật lý Mỹ đã công bố một giao thức riêng biệt để phát hiện lỗi tương tự vào tháng trước. Tuy nhiên, theo ông Woodward, đây là lần đầu tiên phương pháp giải quyết được chứng minh trên phần cứng với các thử nghiệm thực sự.

Cũng theo ông này, hiện chưa rõ phương pháp nào sẽ thực sự giải quyết được vấn đề. Dù vậy, nhiều khả năng phương pháp xây dựng máy tính lượng tử theo cấu trúc không gian sẽ chiến thắng, vì nó là cấu trúc ít để xảy ra lỗi. Đây là hướng đi mà đại học California, Santa Barbara, đang theo đuổi, với sự hỗ trợ từ hãng phần mềm Microsoft.

T.T.