Siêu Máy Tính Nvidia Cho Thấy Con Đường Tiềm Năng Đến Máy Tính Lượng Tử
Các hệ thống lượng tử annealing có thể ảnh hưởng lớn đến ngành tài chính và blockchain.
Nvidia đang cho thấy tiềm năng trong việc phát triển máy tính lượng tử thông qua các mô phỏng được thực hiện với đơn vị xử lý đồ họa (GPU) của siêu máy tính.
Mặc dù tiến trình phát triển máy tính lượng tử hữu ích đã diễn ra liên tục trong nhiều thập kỷ, các nhà vật lý vẫn chưa thống nhất được con đường chính xác để tạo ra chúng.
Vật lý lượng tử
Máy tính lượng tử hoạt động khác biệt so với máy tính cổ điển. Các máy tính mà chúng ta sử dụng hàng ngày, như máy tính bạn đang đọc bài viết này, dựa vào các công tắc nhị phân để thực hiện tính toán. Nhưng máy tính lượng tử khai thác bản chất của vật lý thông qua qubit, để thực hiện các tính toán phức tạp hơn nhiều so với những con số nhị phân đơn giản.
Có nhiều quan điểm khác nhau về cách xây dựng máy tính lượng tử, và tất cả đều đụng phải cơ sở hạ tầng cực kỳ tốn kém, kỹ thuật tiên phong và nghiên cứu đột phá vào các khái niệm toán học và vật lý lý thuyết.
Hai phương pháp phổ biến hiện nay là quantum gating và quantum annealing. Sự khác biệt giữa chúng rất rõ rệt, cùng với những khả năng tiềm năng của từng phương pháp.
Nvidia và nghiên cứu annealing lượng tử
Các nhà nghiên cứu sử dụng phần cứng của Nvidia đang hướng tới phát triển hệ thống annealing lượng tử. Kinh nghiệm rộng rãi của Nvidia trong lĩnh vực GPU, cả trong ngành game và trí tuệ nhân tạo, đặt công ty vào một vị trí độc đáo để công nghệ của mình được sử dụng trong nghiên cứu máy tính lượng tử thông qua các mô phỏng siêu máy tính.
Theo nghiên cứu mới được công bố, các nhà nghiên cứu đã sử dụng hàng trăm nghìn GPU, trong nhiều cụm khác nhau, để mô phỏng hành vi của một hệ thống annealing lượng tử. Những mô phỏng này thường được thực hiện trên các siêu máy tính với các cụm CPU hoặc các kiến trúc tương tự. Tuy nhiên, GPU tiên phong của Nvidia cung cấp một giải pháp thay thế mạnh mẽ.
Nghiên cứu mô tả cách nhóm nghiên cứu đã sử dụng các mô phỏng lượng tử dựa trên GPU để giải quyết một vấn đề nổi bật gặp phải trong hệ thống annealing, nơi các hạt từ tính dùng trong máy tính lượng tử sẽ “thay đổi hành vi đột ngột.”
Thông qua các mô phỏng, nhóm nghiên cứu đã đưa ra một giải pháp đề xuất liên quan đến việc điều chỉnh các trường từ tính. Khi được thực hiện, điều này có thể đưa các máy tính annealing lượng tử toàn diện tiến gần hơn một bước đến thị trường.
Ứng dụng trong tương lai
Các hệ thống annealing lượng tử là một loại máy tính lượng tử đặc biệt được phát triển để giải quyết các vấn đề cụ thể. Khác với máy tính lượng tử dựa trên cổng, chúng không được thiết kế để thực hiện các nhiệm vụ chung.
Chúng có thể được phát triển theo cách riêng để giải quyết các vấn đề còn tồn tại trong lĩnh vực tối ưu hóa. Các ngành công nghiệp có khả năng bị ảnh hưởng bởi hệ thống annealing lượng tử bao gồm cảm biến lượng tử, vận tải, giao hàng và logistics, năng lượng, tài chính và blockchain.
Trong lĩnh vực tài chính, chẳng hạn, các nhà khoa học dự đoán rằng hệ thống máy tính lượng tử có thể mang lại sự gia tăng đáng kể về độ chính xác trong các lĩnh vực dự đoán và quản lý danh mục đầu tư.
