Máy tính lượng tử mới của Google

Trong một dự án hợp tác với Trung tâm Nghiên cứu Ames của NASA, Google vừa công bố họ đã có trong tay chiếc máy tính lượng tử mạnh hơn bất kỳ máy tính kỹ thuật số nào khác: D-Wave 2X.

Google cho biết D-Wave 2X nhanh hơn 100 triệu lần so với bất kỳ chiếc máy tính nào hiện nay. Như vậy, trên lý thuyết, chiếc máy tính lượng tử này có thể thực hiện trong vòng vài giây những phép tính mà một chiếc máy tính kỹ thuật số phải mất 10.000 năm để xử lý.

Sự ra đời của D-Wave 2X không chỉ là một bước nhảy vọt đối với ngành máy tính mà còn đối với cả lĩnh vực trí thông minh nhân tạo. Thực ra, Google gọi dự án mà họ hợp tác với NASA là “trí thông minh nhân tạo lượng tử”. Sở dĩ như vậy là vì những vấn đề quá khó khăn hay quá phức tạp đối với các máy tính hiện nay có thể được xử lý gần như tức thời trong tương lai.

Nhờ quá trình vận hành gọi là quantum annealing (ủ lượng tử), những ứng dụng trực tiếp của D-Wave 2X sẽ giúp giải quyết một lớp các vấn đề thuộc về trí thông minh nhân tạo (AI), được gọi chung là những vấn đề về tối ưu hóa. Chẳng hạn, NASA có thể sử dụng máy tính lượng tử để tối ưu hóa đường bay trong vũ trụ, hãng chuyển phát nhanh FedEx có thể tối ưu hóa các phương tiện vận tải của mình, một sân bay có thể tối ưu hóa mạng điều khiển không lưu, quân đội có thể bẻ bất kỳ một code được mật mã hóa nào, hoặc một công ty dược phẩm có thể tối ưu hóa công cuộc tìm kiếm một loại thuốc đột phá mới.

Như vậy, chiếc máy tính lượng tử mới của Google có thể đáng giá hàng triệu, nếu không muốn nói là hàng tỉ đô-la, đối với một số công ty và cơ quan chính phủ.

Không chỉ có vậy, người tiêu dùng cũng có thể hưởng lợi từ việc phát triển trí thông minh nhân tạo lượng tử. Chẳng hạn, họ có thể thông báo với chiếc máy tính về dự định thực hiện một chuyến du lịch tới châu Âu, những thành phố họ muốn đến, khoản tiền mà họ có thể chi trả, và Google có thể tối ưu hóa hành trình để bạn có được một chuyến du lịch hoàn hảo.

Tuy vậy, vẫn tồn tại một vấn đề nhỏ ở đây: máy tính lượng tử là những “con quái vật” khó thuần chủng. Về cơ bản, trong mỗi chiếc máy tính lượng tử đều có một con mèo của Schrödinger  nằm “phục kích”. Với máy tính lượng tử, ta có các bit lượng tử (qubit). Trong khi bit số thuộc hệ nhị nguyên (1 hoặc 0) thì qubit có thể là một trong hai hoặc cả hai cùng một lúc. Điều có có nghĩa rằng bạn phải xử lý tất cả những đặc tính của phân tử mà cơ học lượng tử đã dự đoán – chẳng hạn như siêu vị trí và rối lượng tử - để có thể lập trình chính xác các máy tính lượng tử.

Ngoài ra, chiếc D-Wave 2X cao tới hơn 3m này còn phải được làm lạnh ở nhiệt độ thấp hơn 150 lần so với những vùng bên ngoài vũ trụ, như vậy những ai không mang theo helium lỏng sẽ khó lòng tiếp cận được chiếc máy tính này.

Trước D-Wave 2X, đã có chiếc IBM Watson tham dự vào trò chơi tối ưu hóa AI. IBM Watson cũng có tham vọng tối ưu hóa quy trình R&D cho các nhà nghiên cứu dược phẩm và tham gia vào lĩnh vực tiêu dùng – trên thực tế nó đã và đang thực hiện tối ưu hóa cơ chế tập luyện cho các vận động viên thể thao.