Chip Willow của Google là chip máy tính lượng tử có thể thực hiện phép tính chuẩn trong vòng chưa đầy năm phút, trong khi nếu sử dụng siêu máy tính thông thường thì phải mất 10-25 năm.
Google cho biết chip mới có 105 qubit, có thể duy trì trạng thái kích thích (có ích) trong gần 100 micro giây, tốt hơn năm lần so với phần cứng trước đây.
Công ty tuyên bố rằng cải tiến chính so với các phiên bản trước của hệ thống Google là nó có thể chứng minh các phép tính lượng tử ‘dưới ngưỡng’. Điều đó có nghĩa là khi Google thêm nhiều qubit hơn vào máy tính lượng tử, tỷ lệ lỗi giảm “theo cấp số nhân”. Trước đây, nhiều qubit hơn làm tăng tỷ lệ lỗi.
Hartmut Neven, người sáng lập và là giám đốc của Google Quantum AI, cho biết: “Là hệ thống đầu tiên đạt dưới ngưỡng, đây là nguyên mẫu thuyết phục nhất về qubit logic có khả năng mở rộng được xây dựng cho đến nay”.
“Đây là dấu hiệu mạnh mẽ cho thấy máy tính lượng tử hữu ích và rất lớn thực sự có thể được chế tạo. Willow đưa chúng ta đến gần hơn với việc chạy các thuật toán thực tế, có liên quan đến thương mại mà không thể sao chép trên máy tính thông thường.”
Neven nói thêm rằng Willow cũng là “một trong những ví dụ thuyết phục đầu tiên về khả năng sửa lỗi thời gian thực trên hệ thống lượng tử siêu dẫn”.
Tất cả những điều này cho phép Willow đạt được chuẩn lấy mẫu mạch ngẫu nhiên (chuẩn do Google thiết kế) trong năm phút, so với 10 septillion năm trên siêu máy tính Frontier 1,35 exaflop.
Tuy nhiên, Google trước đây đã tuyên bố về sự thống trị lượng tử vào năm 2019, nói rằng hệ thống của họ đã có thể thực hiện một khối lượng công việc cụ thể mà siêu máy tính Summit phải mất 10.000 năm mới hoàn thành. Điều này sau đó đã được chứng minh là không đúng khi khối lượng công việc được tối ưu hóa tốt hơn cho các hệ thống thông thường.
Neven đã đề cập đến sự cố này trong thông báo của mình trên Willow: “Tất nhiên, giống như những gì đã xảy ra sau khi chúng tôi công bố phép tính vượt trội đầu tiên vào năm 2019, chúng tôi kỳ vọng máy tính cổ điển sẽ tiếp tục cải thiện điểm chuẩn này, nhưng khoảng cách ngày càng lớn cho thấy bộ xử lý lượng tử đang tách ra với tốc độ theo cấp số nhân gấp đôi và sẽ tiếp tục vượt trội hơn hẳn máy tính cổ điển khi chúng tôi mở rộng quy mô”.
Mục tiêu khác mà Google vẫn chưa đạt được là sử dụng hệ thống lượng tử của mình cho mục đích hữu ích rộng rãi với ứng dụng thực tế, thay vì một chuẩn mực cụ thể, được thiết kế riêng.
Neven cho biết Google “lạc quan rằng thế hệ chip Willow có thể giúp chúng tôi đạt được mục tiêu này”.
Ông nói thêm rằng công ty đã “thực hiện các mô phỏng khoa học thú vị về các hệ thống lượng tử, dẫn đến những khám phá khoa học mới nhưng vẫn nằm trong tầm với của máy tính cổ điển”.
Con chip này được sản xuất tại cơ sở sản xuất của Google ở Santa Barbara.
.
