Chip Google lập bản đồ phân tử nhanh gấp 13.000 lần siêu máy tính

[PinaColada]

Chip lượng tử Willow của Google có khả năng lập bản đồ đặc điểm phân tử nhanh hơn tới 13.000 lần so với siêu máy tính hiện đại.

"Kết quả mới đồng nghĩa chúng tôi đã đạt lợi thế lượng tử đầu tiên có thể xác minh được trên phần cứng", Google cho biết trên blog ngày 22/10. "Nó có thể tính toán cấu trúc của một phân tử và mở đường cho các ứng dụng trong thế giới thực".


CEO Google Sundar Pichai bên máy tính lượng tử dùng chip Willow. Ảnh: Google

Theo Google, thí nghiệm kết hợp bộ xử lý Willow và Quantum Echoes (tiếng vang lượng tử) - kỹ thuật sử dụng sóng mục tiêu để chụp ảnh chi tiết một vật thể. Kỹ thuật này nhắm vào các qubit (bit lượng tử - đơn vị lưu trữ thông tin cơ bản trong điện toán lượng tử) đơn lẻ bằng một tín hiệu được truyền chính xác nhằm khiến nó phản ứng. Quá trình sau đó đảo ngược, cho phép các nhà nghiên cứu đo được "tiếng vang", tức tín hiệu phản xạ trở lại.

"Quantum Echoes có thể hữu ích trong việc tìm hiểu cấu trúc của các hệ thống trong tự nhiên, từ phân tử, nam châm đến lỗ đen. Chúng tôi đã chứng minh nó nhanh hơn 13.000 lần trên Willow so với thuật toán truyền thống tốt nhất trên một trong những siêu máy tính nhanh nhất thế giới", Google cho biết.


Theo CoinTelegraph, với việc thí nghiệm của Google có thể kiểm chứng được, hệ thống mới được xem là bước tiến lớn trong tiến trình đưa máy tính lượng tử áp dụng thực tế.

Máy tính lượng tử hứa hẹn đóng vai trò quan trọng trong việc mô hình hóa hiện tượng cơ học lượng tử, chẳng hạn tương tác giữa các nguyên tử và hạt, cũng như cấu trúc (hoặc hình dạng) của phân tử. Một trong những công cụ giới khoa học sử dụng để hiểu cấu trúc hóa học là Cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) - khoa học nền tảng của công nghệ MRI. NMR hoạt động như một kính hiển vi phân tử, đủ mạnh để cho phép con người "thấy" vị trí tương đối của các nguyên tử, từ đó hiểu được cấu trúc của một phân tử.

Google cho biết, tương tự kính thiên văn hay kính hiển vi vốn đã mở ra những thế giới mới chưa từng biết đến, chip Willow đang dần bước đến ranh giới "kính lượng tử" với khả năng đo lường các hiện tượng tự nhiên trước đây không thể quan sát. Trong đó, NMR được tăng cường bằng máy tính lượng tử có thể trở thành công cụ mạnh mẽ trong việc khám phá thuốc, giúp xác định loại thuốc tiềm năng. Hay trong khoa học vật liệu, hệ thống mới giúp mô tả cấu trúc phân tử của các vật liệu mới như polyme, linh kiện pin hoặc thậm chí là vật liệu tạo nên qubit.


Theo giới chuyên gia, việc mô hình hóa hình dạng và động lực học của phân tử là nền tảng trong hóa học, sinh học và khoa học vật liệu. Những tiến bộ này sẽ giúp củng cố và phát triển các lĩnh vực từ công nghệ sinh học đến năng lượng mặt trời và phản ứng tổng hợp hạt nhân.

Google ra chip Willow tháng 12 năm ngoái. Dù kích thước nhỏ như viên kẹo, Willow chỉ cần dưới 5 phút để xử lý tác vụ mà máy tính hàng đầu hiện nay mất đến 10 triệu tỷ tỷ năm mới có thể làm được. Trong quá trình hoạt động, nó cũng giúp giảm thiểu lỗi tính toán theo cấp số nhân - yếu tố mà các sản phẩm khác đang gặp phải. Khi ra mắt, tỷ phú Elon Musk cũng tỏ ra kinh ngạc trước sức mạnh của chip này.

Máy tính lượng tử được dự đoán có thể thực hiện các phép tính lớn, từ đó thúc đẩy tạo ra các lò phản ứng nhiệt hạch và tăng tốc tác động của AI, đặc biệt trong y tế. Tuy nhiên, cũng có những lo ngại rằng công nghệ này có thể bị lạm dụng cho những mục đích xấu nhờ khả năng phá hủy hệ thống bảo mật, mã hóa của máy tính.

Vietbf @ Sưu tầm