Điện toán lượng tử vẫn còn một chặng đường dài mới có thể trở thành một phần chính thống của xã hội; tuy nhiên, một công ty Trung Quốc đã phát triển một chip điện toán lượng tử quang học hoàn toàn mới, đang dần thu hẹp khoảng cách, được gọi là chip lượng tử “cấp công nghiệp” có khả năng mở rộng đầu tiên trên thế giới. Tờ South China Morning Post đưa tin, nhà phát triển chip tuyên bố nó “nhanh hơn 1.000 lần” so với GPU của Nvidia trong các tác vụ AI và đã được sử dụng trong một số ngành công nghiệp, bao gồm hàng không vũ trụ và tài chính.
Con chip được đề cập được chế tạo bởi Chip Hub for Integrated Photonics Xplore (CHIPX) và dựa trên công nghệ đóng gói đồng thời hoàn toàn mới cho photon và thiết bị điện tử, và được tuyên bố là nền tảng điện toán lượng tử đầu tiên có thể triển khai rộng rãi. Những chip quang tử này chứa hơn 1.000 linh kiện quang học trên một tấm wafer silicon nhỏ 6 inch sử dụng thiết kế nguyên khối, khiến chúng cực kỳ nhỏ gọn so với máy tính lượng tử truyền thống.
Tất cả những yếu tố này được cho là đã cho phép các hệ thống sử dụng chip lượng tử này được triển khai chỉ trong hai tuần, so với sáu tháng đối với máy tính lượng tử truyền thống. Thiết kế của nó cũng cho phép các chip này hoạt động song song với nhau, giống như GPU AI, với khả năng triển khai được cho là “dễ dàng” mở rộng để hỗ trợ 1 triệu qubit sức mạnh xử lý lượng tử.
Chip lượng tử quang học của CHIPX sử dụng ánh sáng (hoặc photon) làm chất mang thông tin cho qubit, thay vì vật liệu gốc vật chất. Ánh sáng có nhiều ưu điểm hơn điện thô trong xử lý máy tính: nó không chiếm không gian vật lý, không sinh nhiệt và truyền tải hiệu quả và nhanh hơn điện. Điện toán quang học đang thu hút ngày càng nhiều nhà khoa học và công ty như một giải pháp tiềm năng thay thế cho kết nối điện, đặc biệt là khi mức tiêu thụ điện năng trong các trung tâm dữ liệu đang ở mức cao ngất ngưởng nhờ AI.
Tuy nhiên, điểm yếu hiện tại của chip lượng tử mới của Trung Quốc là khó khăn trong việc sản xuất những con chip này với số lượng lớn, do độ tinh xảo của vật liệu được sử dụng. Các cơ sở chịu trách nhiệm sản xuất những con chip này được cho là sản xuất 12.000 tấm wafer mỗi năm, với mỗi tấm wafer tạo ra “khoảng” 350 chip. Đây là một sản lượng tương đối thấp so với các nhà máy bán dẫn thông thường.
Vẫn còn nhiều điều chưa biết về con chip lượng tử mới này; chúng ta không biết những vấn đề nào cần được giải quyết (ngoài các vấn đề sản xuất) để đưa những con chip này thực sự trở nên phổ biến. Nhưng dù sao đi nữa, Trung Quốc vẫn quyết tâm vượt mặt các nước phương Tây về năng lực tính toán lượng tử. Nếu tuyên bố “nhanh hơn GPU Nvidia gấp 1.000 lần” là đúng, thì đó sẽ là một kỳ tích phi thường nhưng không có gì đáng ngạc nhiên trong thế giới máy tính lượng tử, vốn dĩ có thể giải các phương trình với tốc độ vượt trội so với máy tính cổ điển.
Chúng ta chưa từng thấy các công ty phương Tây nào sản xuất máy tính lượng tử nhỏ gọn hoặc có khả năng mở rộng như vậy, nhưng với việc các công ty như Nvidia đang đổ rất nhiều tiền vào lĩnh vực điện toán lượng tử, có lẽ điều đó sẽ sớm xảy ra.