Trung Quốc vượt Mỹ ở một lĩnh vực quan trọng của điện toán lượng tử với hệ thống lõi kép Hanyuan-2

Trung Quốc vừa giới thiệu Hanyuan-2, máy tính lượng tử lõi kép đầu tiên trên thế giới được xây dựng trên công nghệ nguyên tử trung hòa. Theo các nhà nghiên cứu, hệ thống này hướng tới mục tiêu tiết kiệm năng lượng và có thể vận hành với mức tiêu thụ điện năng thấp, đồng thời cải thiện tốc độ và độ tin cậy nhờ kiến trúc lõi kép.

Nguyên nhân và định hướng công nghệ

Nhiều máy tính lượng tử hiện nay thường đòi hỏi tiêu thụ năng lượng lớn và cần môi trường cryogenic gần tuyệt đối 0 độ để hoạt động. Khác với các hướng tiếp cận phổ biến, Hanyuan-2 sử dụng công nghệ nguyên tử trung hòa, trong đó các nguyên tử không mang điện tích. Nhờ đặc điểm này, hệ thống được cho là tiêu thụ ít năng lượng hơn và không cần mức nhiệt độ cực thấp như một số máy lượng tử tiên tiến khác.

Nhóm phát triển cũng cho biết thiết kế của Hanyuan-2 tập trung vào việc nâng hiệu suất và độ ổn định của một hệ thống dễ quản lý hơn, thay vì chạy theo quy mô cực lớn trong giai đoạn hiện tại. Trên thế giới, thách thức lớn vẫn là ổn định hàng triệu qubit; vì vậy nhiều đơn vị ưu tiên các cấu hình có số lượng qubit ở mức vài chục hoặc vài trăm để triển khai các ứng dụng ngắn hạn khả thi hơn.

Diễn biến kỹ thuật và điểm nổi bật

Điểm nhấn của Hanyuan-2 là kiến trúc lõi kép, cho phép hai bộ xử lý lượng tử hoạt động đồng thời. Truyền thông Trung Quốc mô tả hệ thống có cơ chế tương tự hai “bộ não” được kết nối, trong đó hai lõi có thể chia sẻ khối lượng tính toán. Đồng thời, kiến trúc này được cho là hỗ trợ nhận diện và sửa lỗi trong quá trình xử lý, qua đó góp phần cải thiện cả tốc độ và độ tin cậy.

Hanyuan-2 được phát triển bởi CAS Cold Atom Technology, công ty liên kết với Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc và có trụ sở tại Vũ Hán.

Số liệu vận hành được công bố

Theo thông tin từ phía nhà phát triển, Hanyuan-2 vận hành với 200 qubit. Trung Quốc cũng cho biết các chỉ số quan trọng như tuổi thọ và độ tin cậy của qubit đã đạt mức mà các nhà nghiên cứu mô tả là “hiện đại hàng đầu thế giới”.

Ông Tang Biao, tổng giám đốc CAS Cold Atom Technology, cho biết thiết kế của Hanyuan-2 có dạng tích hợp như một tủ nhỏ gọn và chỉ sử dụng một hệ thống làm lạnh bằng laser tương đối nhỏ. Tổng mức tiêu thụ điện của máy tính lượng tử này được công bố dưới 7 kilowatt, cho phép hệ thống hoạt động trong các điều kiện vận hành thông thường hơn thay vì phụ thuộc hoàn toàn vào môi trường siêu lạnh.

Tác động và hướng thương mại hóa

Việc ra mắt Hanyuan-2 được xem là một bước tiến trong tham vọng điện toán lượng tử của Trung Quốc, đặc biệt trong nỗ lực chuyển đổi từ giai đoạn nghiên cứu thử nghiệm sang ứng dụng công nghiệp thực tiễn.

Bên cạnh Hanyuan-2, công ty phát triển hệ thống cũng đã bắt đầu hướng tới thương mại hóa. Mẫu Hanyuan-1 trước đó đạt một cột mốc vào tháng 11 năm ngoái khi giành được các hợp đồng đầu tiên từ khách hàng tại cả Trung Quốc và thị trường quốc tế.