Thông báo gần đây của D-Wave về bộ xử lý hơn 4.400 qubit đã làm dấy lên nhiều cuộc thảo luận trong cộng đồng công nghệ, tuy nhiên, sự thật đằng sau thành tựu này cần được xem xét kỹ lưỡng để phân biệt giữa sự thật về máy tính lượng tử và chiến lược marketing.
Hiểu về Quantum Annealing của D-Wave
Công nghệ của D-Wave về cơ bản khác với những gì nhiều người coi là máy tính lượng tử thực thụ. Trong khi IBM và Google theo đuổi máy tính lượng tử đa năng, D-Wave chuyên về quantum annealing - một phương pháp chuyên biệt tập trung vào các bài toán tối ưu hóa. Sự khác biệt này rất quan trọng, vì quantum annealing không thể chạy nhiều thuật toán mang tính cách mạng của máy tính lượng tử, như thuật toán Shor dùng để phá mã hóa.
D-Wave không tuyên bố họ đang xây dựng một máy tính lượng tử đa năng (mặc dù họ cố tình làm mờ vấn đề này). Về nguyên tắc, máy móc của họ không thể chạy những thứ như thuật toán Shor. Vẫn chưa rõ liệu nhìn chung họ có thể chạy bất cứ thứ gì tốt hơn một máy tính thông thường cạnh tranh hay không.
Tuyên bố về Hiệu năng và Ứng dụng Thực tế
Công ty báo cáo những cải tiến ấn tượng về hiệu năng, bao gồm việc giải quyết một số vấn đề nhanh hơn 25.000 lần so với hệ thống trước đó. Tuy nhiên, cộng đồng công nghệ vẫn hoài nghi về những tuyên bố này. Tiền lệ lịch sử cho thấy cần phải thận trọng - kể từ năm 2009, những thông báo tương tự đã phải đối mặt với sự xem xét kỹ lưỡng về lợi thế thực tế so với máy tính thông thường. Thách thức chính là việc chứng minh các ứng dụng thực tế nơi quantum annealing vượt trội hơn hẳn các phương pháp tính toán truyền thống.
Ý nghĩa Tương lai và Định hướng Ngành
Trong khi D-Wave tiếp tục phát triển công nghệ quantum annealing, bức tranh tổng thể về máy tính lượng tử đang phát triển theo hướng khác. Các chuyên gia trong lĩnh vực này cho rằng mô phỏng lượng tử cho khoa học vật liệu, khám phá thuốc, và công nghệ pin có thể là những ứng dụng hứa hẹn hơn trong ngắn hạn so với các bài toán tối ưu hóa mà D-Wave nhắm đến. Ngoài ra, công ty cũng đã cho biết kế hoạch phát triển máy tính lượng tử đa năng, mặc dù những nỗ lực này tách biệt với hệ thống dựa trên annealing hiện tại của họ.
Giới hạn Kỹ thuật và Thách thức Mở rộng
Một khía cạnh quan trọng thường bị bỏ qua trong các tiêu đề về máy tính lượng tử là thách thức về khả năng mở rộng. Không giống như máy tính thông thường, việc đơn giản thêm nhiều qubit hoặc chạy nhiều bộ xử lý lượng tử song song không nhất thiết cải thiện hiệu suất. Sự gắn kết của trạng thái lượng tử và khả năng duy trì sự rối lượng tử trong toàn hệ thống vẫn là những thách thức cơ bản ảnh hưởng đến cả máy tính quantum annealing và máy tính lượng tử mô hình cổng.