Trung Quốc ngày 7/5 công bố Hanyuan-2, máy tính lượng tử nguyên tử trung tính quy mô 200 qubit, đồng thời tuyên bố đây là hệ thống đầu tiên trên thế giới hiện thực hóa kiến trúc lượng tử “dual-core”. Tuy vậy, do chưa công bố các chỉ số hiệu năng cốt lõi và chưa có công trình khoa học đã qua phản biện, thị trường cho rằng vẫn còn quá sớm để đánh giá sức cạnh tranh thực tế của sản phẩm.

Theo Gigazine, Hanyuan-2 do Zhongke Kuyuanz, doanh nghiệp đặt tại Vũ Hán trực thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (CAS), công bố hôm 7/5.

Hệ thống được triển khai trong một tủ rack duy nhất, tích hợp hai mảng nguyên tử trung tính vận hành độc lập. Zhongke Kuyuanz cho biết máy sử dụng 100 nguyên tử rubidi-87 và 100 nguyên tử rubidi-85, tương ứng 200 qubit.

Công ty gọi đây là “kiến trúc tính toán phối hợp dual-core đầu tiên thế giới”. Theo mô tả, hai mảng có thể hoạt động như hai bộ xử lý lượng tử độc lập, cho phép chia tác vụ để xử lý song song, hoặc để một bên thực hiện tính toán trong khi bên còn lại đảm nhiệm sửa lỗi theo thời gian thực.

Theo Zhongke Kuyuanz, mục tiêu của kiến trúc này là giảm bớt các hạn chế về khả năng mở rộng số lượng qubit, đồng thời hạ nhiễu giữa các qubit lân cận vốn thường xuất hiện ở bộ xử lý lượng tử lõi đơn.

Doanh nghiệp cũng nhấn mạnh lợi thế về điều kiện lắp đặt và mức tiêu thụ điện. Theo công bố, Hanyuan-2 không cần hệ thống làm lạnh siêu thấp phức tạp mà chỉ dùng hệ thống làm lạnh laser cỡ nhỏ, nhờ đó có thể triển khai tương đối nhanh trong môi trường trong nhà thông thường. Tổng điện năng tiêu thụ được cho là dưới 7 kW.

Một nghiên cứu viên cao cấp của Zhongke Kuyuanz khẳng định việc bộ xử lý lượng tử chuyển từ kiến trúc lõi đơn sang dual-core là bước đi “lần đầu tiên trên thế giới”, đồng thời gọi đây là đột phá tự chủ trong lĩnh vực kiến trúc cốt lõi của điện toán lượng tử.

Công nghệ nguyên tử trung tính sử dụng laser để bẫy và làm lạnh các nguyên tử không mang điện, sau đó điều khiển từng nguyên tử như một qubit. Cách tiếp cận này thường được đánh giá cao nhờ thời gian kết hợp dài, khả năng mở rộng tốt và độ ổn định vận hành, đồng thời được xem là một trong những hướng phát triển chủ lực của điện toán lượng tử thế hệ mới, bên cạnh công nghệ siêu dẫn và bẫy ion.

Tổng giám đốc Tang Biao của Zhongke Kuyuanz cho biết số phần tử trong mảng bẫy quang học của Hanyuan-2 đã vượt 500, trong khi tuổi thọ qubit đạt khoảng 100 giây. Ông nói một số năng lực cốt lõi của hệ thống hiện nằm trong nhóm dẫn đầu thế giới.

Dù vậy, giới chuyên môn vẫn giữ quan điểm thận trọng. Lý do là đến nay công ty mới công bố số lượng qubit, mức tiêu thụ điện và đặc điểm kiến trúc, nhưng chưa đưa ra các chỉ số đánh giá quan trọng như độ trung thực của cổng lượng tử, tỷ lệ lỗi hay các thông số vận hành tổng thể. Hiện cũng chưa có bài báo khoa học đã qua phản biện liên quan đến hệ thống này.

So với các đối thủ, lượng thông tin kỹ thuật được công bố về Hanyuan-2 vẫn còn khá hạn chế. Năm 2023, Atom Computing của Mỹ từng trình diễn mảng nguyên tử trung tính quy mô 1.180 qubit, sau đó hợp tác với Microsoft để bước sang giai đoạn phát triển qubit logic có sửa lỗi. Một doanh nghiệp khác trong lĩnh vực này là QuEra cũng đã cung cấp hệ thống hỗ trợ sửa lỗi cho Viện Nghiên cứu Thông tin và Truyền thông Quốc gia Nhật Bản, đồng thời thường xuyên công bố các chỉ số như độ trung thực cổng và tỷ lệ lỗi.

Theo giới quan sát, điểm khác biệt lớn nhất của Hanyuan-2 là kiến trúc dual-core, nhưng giá trị thực tế của hướng tiếp cận này vẫn cần thêm thời gian kiểm chứng. Việc tích hợp dày đặc hai mảng nguyên tử trung tính trong cùng một thiết bị là chi tiết đáng chú ý, song hiện chưa thể khẳng định giải pháp này có vượt trội hơn mô hình một mảng đơn quy mô lớn về khả năng mở rộng và hiệu quả vận hành hay không.

Các chuyên gia nhận định những dữ liệu benchmark trong thời gian tới, cùng kết quả kiểm chứng độc lập từ bên ngoài, sẽ là tiêu chí then chốt để đánh giá chính xác năng lực cạnh tranh của Hanyuan-2.