Máy tính lượng tử thương mại sẽ xuất hiện sau 5 đến 7 năm?

Máy tính lượng tử thương mại sẽ xuất hiện sau 5 đến 7 năm?

Amazon đặt cược vào điện toán lượng tử

Amazon cho rằng máy tính lượng tử có khả năng ứng dụng thương mại sẽ xuất hiện sớm hơn nhiều so với những gì thị trường từng kỳ vọng. Đây là lần đầu tiên tập đoàn công nghệ Mỹ đưa ra mốc thời gian cụ thể cho công nghệ vốn được xem là "chén thánh" của ngành điện toán.

Trong cuộc trao đổi với CNBC, ông Peter DeSantis, lãnh đạo mới phụ trách mảng trí tuệ nhân tạo, chip và điện toán lượng tử của Amazon, nhận định những máy tính lượng tử quy mô nhỏ nhưng đủ khả năng phục vụ doanh nghiệp sẽ xuất hiện trong khoảng 5 đến 7 năm tới.

Theo ông DeSantis, khi cột mốc này được vượt qua, ngành điện toán lượng tử sẽ bước vào chu kỳ phát triển tương tự Định luật Moore của ngành bán dẫn. Công suất xử lý sẽ liên tục tăng theo từng năm, chi phí giảm dần và số lượng ứng dụng thực tế cũng sẽ mở rộng nhanh chóng.

Ông cho rằng nhiều người đang hiểu sai về điện toán lượng tử khi nghĩ rằng đây đơn giản là những chiếc máy tính nhanh hơn. Trên thực tế, máy tính lượng tử không được tạo ra để thay thế máy tính truyền thống trong mọi tác vụ. Chúng được thiết kế để giải quyết những bài toán cực kỳ phức tạp mà kiến trúc điện toán cổ điển gần như không thể xử lý trong thời gian hợp lý.

Khác với máy tính truyền thống sử dụng bit chỉ có hai trạng thái 0 hoặc 1, máy tính lượng tử hoạt động dựa trên qubit. Một qubit có thể tồn tại đồng thời ở nhiều trạng thái nhờ hiện tượng chồng chập lượng tử. Chính đặc điểm này cho phép hệ thống xử lý lượng dữ liệu và số lượng phép tính lớn hơn rất nhiều trong một số bài toán chuyên biệt.

Máy tính lượng tử mô phỏng protein 12.000 nguyên tử: Cột mốc lớn trong hóa học tính toán

Cuộc đua lượng tử đang nóng lên

Phát biểu của Amazon tiếp tục làm nóng cuộc cạnh tranh giữa các tập đoàn công nghệ lớn.

Google từng nhận định điện toán lượng tử hữu ích chỉ còn cách khoảng 5 năm. Microsoft cũng đặt mục tiêu thương mại hóa máy tính lượng tử vào năm 2029 sau khi giới thiệu kiến trúc qubit mới.

Trong khi đó, IBM nhiều năm qua vẫn theo đuổi chiến lược tăng quy mô hệ thống lượng tử thông qua các lộ trình phát triển phần cứng và dịch vụ điện toán đám mây.

Amazon cũng tăng tốc đầu tư khi công bố chip lượng tử Ocelot. Con chip này tập trung giải quyết bài toán sửa lỗi lượng tử, một trong những rào cản lớn nhất khiến công nghệ này chưa thể thương mại hóa trên quy mô rộng.

Khả năng sửa lỗi được xem là yếu tố quyết định bởi các qubit rất nhạy cảm với môi trường bên ngoài. Chỉ một dao động nhỏ về nhiệt độ hoặc từ trường cũng có thể khiến kết quả tính toán sai lệch. Nếu không xử lý được vấn đề này, việc xây dựng các hệ thống lượng tử quy mô lớn sẽ gặp rất nhiều khó khăn.

Tuy nhiên, giới chuyên gia vẫn chưa hoàn toàn thống nhất về thời điểm điện toán lượng tử tạo ra giá trị kinh tế thực sự.

Đầu năm ngoái, CEO Nvidia Jensen Huang từng cho rằng phải mất khoảng 15 năm nữa công nghệ này mới đủ trưởng thành để tạo ra các ứng dụng hữu ích. Nhận định này từng khiến cổ phiếu nhiều doanh nghiệp lượng tử lao dốc trước khi ông sau đó điều chỉnh lại quan điểm.

Theo Amazon, những lĩnh vực đầu tiên hưởng lợi nhiều nhất sẽ là hóa học, khoa học vật liệu và mô phỏng phân tử. Đây đều là các bài toán đòi hỏi lượng tính toán khổng lồ mà máy tính truyền thống hiện nay chưa thể xử lý với độ chính xác đủ cao.

Nếu dự báo của Amazon trở thành hiện thực, ngành dược phẩm có thể rút ngắn đáng kể thời gian phát triển thuốc mới, trong khi ngành vật liệu có thể tìm ra các hợp chất phục vụ pin thế hệ mới, vật liệu siêu dẫn hoặc chất xúc tác hiệu quả hơn.

Đối với doanh nghiệp Việt Nam, điện toán lượng tử chưa phải công nghệ có thể triển khai ngay trong ngắn hạn. Tuy nhiên, các doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực tài chính, logistics, năng lượng, hóa chất và nghiên cứu vật liệu cần theo dõi sát tiến trình phát triển của công nghệ này. Khi các nền tảng điện toán lượng tử được cung cấp dưới dạng dịch vụ trên đám mây, doanh nghiệp sẽ có cơ hội tiếp cận mà không cần đầu tư trực tiếp vào phần cứng có chi phí rất lớn.

Việc Amazon, Google, Microsoft và IBM cùng tăng tốc đầu tư cho thấy cuộc cạnh tranh đã chuyển từ nghiên cứu trong phòng thí nghiệm sang chuẩn bị cho giai đoạn thương mại hóa. Dù mốc thời gian còn gây tranh luận, điện toán lượng tử đang dần trở thành một trong những công nghệ có khả năng tạo ra thay đổi sâu rộng đối với ngành công nghiệp tính toán trong thập niên tới.