NVIDIA giới thiệu mô hình AI lượng tử mã nguồn mở Ising để hiệu chuẩn bộ xử lý lượng tử và sửa lỗi

NVIDIA vừa công bố mô hình AI lượng tử mã nguồn mở mang tên NVIDIA Ising, hướng tới việc hiệu chuẩn bộ xử lý và sửa lỗi lượng tử dựa trên AI. Theo công bố của hãng, trong bài toán giải mã sửa lỗi lượng tử, Ising có thể đạt tốc độ nhanh hơn tới 2,5 lần và độ chính xác cao gấp 3 lần so với các phương pháp truyền thống.

Với các kết quả này, NVIDIA cho biết Ising kỳ vọng sẽ góp phần rút ngắn khoảng cách từ nghiên cứu đến thương mại hóa công nghệ điện toán lượng tử. Tên gọi Ising được lấy cảm hứng từ mô hình Ising trong toán học, dùng để đơn giản hóa việc nghiên cứu các hệ thống vật lý phức tạp.

Hai thách thức cốt lõi của điện toán lượng tử và vai trò của AI

NVIDIA cho biết bộ công cụ mới được thiết kế để giải quyết hai thách thức lớn đang cản trở điện toán lượng tử hoạt động hiệu quả ở quy mô lớn: hiệu chuẩn bộ xử lý và sửa lỗi lượng tử.

Ông Jensen Huang, Giám đốc điều hành NVIDIA, nhấn mạnh AI là yếu tố then chốt để đưa điện toán lượng tử ra khỏi giai đoạn thử nghiệm và tiến tới ứng dụng thực tế. Theo ông, Ising đóng vai trò như một lớp điều khiển, tương tự hệ điều hành, giúp điều phối hoạt động của các hệ thống lượng tử; từ đó biến qubit thành nền tảng tính toán có thể mở rộng và vận hành ổn định, đáng tin cậy.

Cấu phần NVIDIA Ising

NVIDIA Ising bao gồm hai thành phần: Ising Calibration và Ising Decoding.

Ising Calibration

Ising Calibration là mô hình ngôn ngữ thị giác có khả năng diễn giải nhanh các kết quả đo từ bộ xử lý lượng tử. Nhờ đó, các tác nhân AI có thể tự động hóa quá trình hiệu chuẩn liên tục, rút ngắn thời gian từ vài ngày xuống còn vài giờ.

Ising Decoding

Ising Decoding là hai biến thể của mô hình mạng nơ-ron tích chập 3D, phục vụ việc giải mã theo thời gian thực nhằm sửa lỗi lượng tử. NVIDIA công bố hiệu năng nhanh hơn tới 2,5 lần và chính xác hơn 3 lần so với công cụ mã nguồn mở pyMatching—được mô tả là tiêu chuẩn công nghiệp mã nguồn mở hiện tại.

Đơn vị tham gia nghiên cứu và ứng dụng

Theo thông tin từ NVIDIA, nhiều tổ chức và doanh nghiệp trong lĩnh vực lượng tử đã bắt đầu đưa Ising vào nghiên cứu và sử dụng, bao gồm IonQ, IQM Quantum Computers và Lawrence Berkeley National Laboratory. Ngoài ra còn có các trường như University of Chicago và Cornell University.

Tác động và triển vọng thị trường

Trong bối cảnh thị trường điện toán lượng tử được dự báo có thể vượt mốc 11 tỷ USD vào năm 2030, NVIDIA cho rằng đà tăng trưởng phụ thuộc đáng kể vào khả năng vượt qua các rào cản kỹ thuật, đặc biệt là bài toán sửa lỗi và mở rộng quy mô hệ thống.