Sự cường điệu xung quanh máy tính lượng tử giảm dần do thiếu ứng dụng thực tế

Được xuất bản lại bởi Plato

Người theo dõi: 0

Sự cường điệu xung quanh điện toán lượng tử giảm dần do thiếu ứng dụng thực tế PlatoBlockchain Data Intelligence. Tìm kiếm dọc. Ái.

Có phải các máy tính lượng tử thô sơ ngày nay đã sắp đạt được những kỳ tích quan trọng ngoài tầm với của các máy tính truyền thống? Hay khả năng của chúng đã bị phóng đại, vì ứng dụng thực tế của công nghệ sẽ lùi dần vào tương lai?

Những câu hỏi này đã được đưa ra một cách rõ ràng trong những ngày gần đây bởi một yêu cầu từ một nhóm các nhà nghiên cứu Trung Quốc đã nghĩ ra một cách để phá vỡ mã hóa RSA làm nền tảng cho nhiều giao tiếp trực tuyến ngày nay.

Khả năng máy tính lượng tử sẽ có thể bẻ khóa mã hóa trực tuyến được nhiều người tin là một mối nguy hiểm có thể tồn tại trong một thập kỷ hoặc hơn trong tương lai. Nhưng 24 nhà nghiên cứu, từ một số trường đại học hàng đầu của Trung Quốc và các phòng thí nghiệm do chính phủ hậu thuẫn, cho biết nghiên cứu của họ cho thấy có thể sử dụng công nghệ lượng tử đã có sẵn.

Các bit lượng tử, hay qubit, được sử dụng trong các máy ngày nay rất không ổn định và chỉ giữ trạng thái lượng tử của chúng trong thời gian cực ngắn, tạo ra “tiếng ồn”. Steve Brierley, giám đốc điều hành của công ty phần mềm lượng tử Riverlane, cho biết kết quả là “các lỗi tích lũy trong máy tính và sau khoảng 100 lần hoạt động, có rất nhiều lỗi khiến việc tính toán không thành công”.

Điều đó đã dẫn đến việc tìm kiếm các qubit ổn định hơn cũng như các kỹ thuật sửa lỗi để khắc phục “tiếng ồn”, đẩy lùi ngày máy tính lượng tử có thể phát huy hết tiềm năng của chúng sau nhiều năm nữa.

Sản phẩm Tiếng Hoa ngược lại, tuyên bố dường như là sự chứng thực cho các hệ thống “ồn ào” ngày nay, đồng thời gây ra một loạt lo ngại trong thế giới an ninh mạng về mối đe dọa tiềm tàng sắp xảy ra đối với an ninh trực tuyến.

Vào cuối tuần trước, một số nhà nghiên cứu tại giao điểm của toán học cao cấp và cơ học lượng tử đã dội một gáo nước lạnh vào tuyên bố này.

Brierley tại Riverlane cho biết nó “không thể hoạt động được” bởi vì các nhà nghiên cứu Trung Quốc đã cho rằng một máy tính lượng tử có thể đơn giản chạy một số lượng lớn các phép tính đồng thời, thay vì cố gắng đạt được lợi thế thông qua việc áp dụng các thuộc tính lượng tử của hệ thống.

Peter Shor, nhà toán học người Mỹ, người đầu tiên đề xuất một cách để máy tính lượng tử bẻ khóa mã hóa, đã dự đoán rằng việc không thể chạy tất cả các phép tính cùng một lúc có nghĩa là máy tính lượng tử sẽ mất “hàng triệu năm” để chạy phép tính được đề xuất trong bài báo. .

Nghiên cứu của Trung Quốc được đưa ra vào thời điểm nhiều công ty nghiên cứu công nghệ này đang chạy đua để chứng minh rằng các hệ thống “ồn ào” ngày nay có thể đạt được cái gọi là lợi thế lượng tử — điểm mà tại đó máy tính lượng tử có thể thực hiện một nhiệm vụ hữu ích hiệu quả hơn so với máy truyền thống hoặc máy “cổ điển”, mở ra việc sử dụng công nghệ cho mục đích thương mại.

Bốn năm trước, John Preskill, giáo sư vật lý lý thuyết tại Viện Công nghệ California, đã dự đoán rằng các hệ thống lượng tử sẽ bắt đầu hoạt động tốt hơn và có thể được sử dụng cho mục đích thương mại khi chúng đạt kích thước 50-100 qubit. Nhưng thời điểm đó đã đến và đi mà không có hệ thống lượng tử nào cho thấy bất kỳ ưu thế rõ ràng nào. IBM đã tiết lộ một máy tính 127 qubit hơn một năm trước và tháng trước đã thông báo rằng một bộ xử lý 433 qubit mới sẽ ra mắt vào quý đầu tiên của năm 2023.

Ngày nay, Preskill nghe có vẻ thận trọng hơn. “Tôi cho rằng đối với các ứng dụng thực tế có giá trị kinh doanh quan trọng, chúng ta sẽ phải đợi các máy tính lượng tử có khả năng chịu lỗi được sửa lỗi,” ông nói, đồng thời cho biết thêm rằng đây có thể là “một lối thoát”. Nhưng ông nói thêm rằng các hệ thống ngày nay đã có giá trị khoa học.

Một lý do khiến hy vọng bị rút lui là người ta đã tìm ra những cách thức mới để lập trình máy tính cổ điển xử lý các nhiệm vụ từng được cho là vượt quá khả năng của chúng.

Oskar Painter, người đứng đầu bộ phận phần cứng lượng tử trong bộ phận điện toán đám mây tại Amazon, một trong những công ty công nghệ đang xây dựng máy tính lượng tử của riêng mình, cho biết điều này đã đẩy lùi ranh giới lượng tử, trì hoãn thời điểm mà những người xây dựng hệ thống lượng tử có thể khẳng định lợi thế. Ông nói: “Cuối cùng họ không bao giờ có thể nói, 'Điều này sẽ tốt hơn'.

Sau nhiều năm kỳ vọng ngày càng tăng, việc thiếu các ứng dụng thực tế cho công nghệ này đã khiến một số chuyên gia cảnh báo về một “mùa đông lượng tử” tiềm năng - thời kỳ mà sự thất vọng về một công nghệ mới dẫn đến sự quan tâm giảm dần trong một số năm. Thuật ngữ này được mượn từ “mùa đông” AI của những năm 1970 và 1980, khi một số con đường nghiên cứu đầy hứa hẹn hóa ra lại đi vào ngõ cụt, khiến lĩnh vực này phải thụt lùi trong thời gian dài.

Painter tại Amazon Web Services cho biết: “Mọi người lo lắng rằng nó sẽ thực sự khắc nghiệt. Tuy nhiên, giống như nhiều người trong lĩnh vực này, ông nói rằng bất kỳ phản ứng dữ dội ngắn hạn nào cũng khó có thể ảnh hưởng đến nguồn tài trợ nghiên cứu dài hạn. “Tôi không nghĩ nó sẽ biến mất.”

Hy vọng giảm dần về những lợi ích ban đầu từ điện toán lượng tử đã góp phần làm giảm mạnh cổ phiếu của một số công ty thúc đẩy làn sóng nhiệt tình đối với lĩnh vực này để niêm yết cổ phiếu kể từ giữa năm 2021.

Dựa trên giá cổ phiếu cao nhất của họ ngay sau khi từng công khai, Arquit, IonQ, D-Wave và Rigetti đạt tổng giá trị là 12.5 tỷ đô la. Điều đó đã giảm xuống còn 1.4 tỷ đô la. Trong số các sự kiện nhằm đánh bại các công ty lượng tử vào năm ngoái, IonQ đã bị ảnh hưởng bởi một báo cáo từ một người bán khống cho rằng công nghệ của họ không đáp ứng được những tuyên bố của họ, trong khi người sáng lập Rigetti, Chad Rigetti, đã bị cách chức giám đốc điều hành trước khi rời công ty vào cuối năm. .

Constantin Gonciulea, giám đốc công nghệ của công nghệ tiên tiến tại Wells Fargo, cho biết một phần của vấn đề mà lĩnh vực này đang phải đối mặt là sự “thổi phồng” quá mức về công nghệ. Anh ấy đã so sánh việc xây dựng các kỳ vọng xung quanh lượng tử với ngành công nghiệp tiền điện tử, vì nhiều người không phải là chuyên gia đã bị thu hút vào lĩnh vực này và những hứa hẹn về công nghệ đã phát triển vượt xa tiềm năng của nó trong thời gian tới.

Mặc dù vậy, các công ty làm việc trên các máy móc và phần mềm lượng tử đầu tiên vẫn nhấn mạnh rằng việc sử dụng công nghệ thực tế chỉ ở một góc - trong khi tiếp tục cẩn thận tránh đưa ra dự đoán quá chính xác về thời điểm chính xác.

David Rivas, trưởng bộ phận kỹ thuật và sản phẩm tại Rigetti, nói rằng công ty vẫn tin rằng họ sẽ đạt được lợi thế lượng tử khi máy tính của họ có “vài trăm đến vài nghìn qubit”. Ông nói, ngay cả khi chúng không thể sánh được với hiệu suất của các siêu máy tính ngày nay, chúng vẫn sẽ hữu ích nếu chúng có giá thành rẻ hơn nhiều hoặc nếu chúng có thể hoạt động nhanh hơn hoặc chính xác hơn.

Đối với một số công ty lượng tử, tuyên bố gây sửng sốt của Trung Quốc về mã hóa trực tuyến là dấu hiệu cho thấy thời điểm quan trọng của công nghệ đang đến gần. Nhưng đối với những người nghi ngờ, tính phi thực tế rõ ràng của nghiên cứu sẽ đóng vai trò xác nhận rằng điện toán lượng tử vẫn là một thí nghiệm khoa học ấn tượng hơn là một công nghệ thực tế.

<!–
->