Nghiên cứu mô phỏng lượng tử của Nvidia đã mô hình hóa một giao thức 104 qubit trên siêu máy tính JUPITER của châu Âu, theo thông báo của công ty ngày 19 tháng 10 năm 2026. Phối hợp với các nhà nghiên cứu tại Trung tâm Siêu máy tính Jülich, nhóm đã sử dụng 8.192 GPU Nvidia GH200 để mô phỏng quá trình tạo ra các trạng thái lượng tử đặc biệt cần thiết cho tính toán chịu lỗi. Đây là mô phỏng chạy trên phần cứng máy tính thông thường, không phải hoạt động của một máy tính lượng tử chịu lỗi đã hoàn thiện.
Điểm chính
- Mô phỏng mô hình hóa một giao thức trải rộng trên 104 qubit vật lý, gồm các qubit dữ liệu và qubit phụ trợ.
- Các nhà nghiên cứu kiểm tra những khiếm khuyết phần cứng mà các mô hình lượng tử đơn giản hơn có thể bỏ sót.
- Dự án hỗ trợ thiết kế bộ xử lý lượng tử, chứ không chứng minh một ứng dụng lượng tử thương mại.
Mục lục
- Mô phỏng lượng tử của Nvidia nhắm đến một tác vụ đòi hỏi nhiều tài nguyên
- Mô hình hóa lỗi chi tiết làm tăng gánh nặng tính toán
- Chuẩn đối chiếu nghiên cứu, không phải triển khai thương mại
- Kết luận
Mô phỏng lượng tử của Nvidia nhắm đến một tác vụ đòi hỏi nhiều tài nguyên
Bài trình bày kỹ thuật của Nvidia về mô phỏng trên JUPITER mô tả nghiên cứu về quá trình tạo trạng thái ma thuật. Những trạng thái lượng tử được chuẩn bị đặc biệt này cho phép thực hiện các phép toán cần thiết để tính toán lượng tử phổ dụng, nhưng việc tạo ra chúng một cách đáng tin cậy có thể tiêu tốn phần đáng kể tài nguyên của máy tính lượng tử.
Nhóm nghiên cứu xem xét một phần quy trình gọi là nuôi cấy trạng thái ma thuật: chuẩn bị một trạng thái trong mã sửa lỗi nhỏ, kiểm tra lỗi rồi mở rộng trạng thái đó thành mã lớn hơn. Hiểu được lỗi ảnh hưởng thế nào đến chuỗi quy trình này có thể giúp các nhà nghiên cứu đánh giá những nguồn lực và phương pháp kiểm soát lỗi mà một bộ xử lý trong tương lai sẽ cần.
| Hạng mục | Chi tiết |
|---|---|
| Phần mềm mô phỏng | Nvidia CUDA-Q và cuQuantum. |
| Thanh ghi mã hóa | 45 bit lưu trữ nhị phân trong cấu hình 8.192 GPU. |
| Trạng thái được biểu diễn | Khoảng 35,2 nghìn tỷ biên độ phức. |
| Bộ nhớ trạng thái | 512 TiB ở độ chính xác kép, tương đương 64 GiB mỗi GPU. |
Mô hình hóa lỗi chi tiết làm tăng gánh nặng tính toán
Mô hình bao gồm lỗi pha kết hợp, vốn có thể tích lũy và giao thoa, cùng hiện tượng rò rỉ, khi một qubit siêu dẫn rời khỏi hai mức tính toán thông thường. Vì vậy, một số vị trí được chọn được mô hình hóa với mức năng lượng thứ ba, làm tăng độ phức tạp của mô phỏng.
Để tính toán có thể xử lý được, phần mềm sắp xếp lại các phép toán nhưng vẫn bảo toàn những quan hệ phụ thuộc và thống kê đo lường của chúng. Phần mềm cũng tái sử dụng bộ nhớ khi các qubit được đo và giải phóng, nhờ đó có thể theo dõi toàn bộ giao thức bằng một trạng thái lượng tử biến đổi nhỏ hơn.
Quá trình phát triển và xác thực diễn ra tại Trung tâm Nghiên cứu Lượng tử Tăng tốc Nvidia, song song với các đợt chạy quy mô lớn trên JUPITER. Quy trình song song này cho phép tiếp tục kiểm thử phần mềm mà không phải chờ được cấp tài nguyên siêu máy tính lớn nhất.
Chuẩn đối chiếu nghiên cứu, không phải triển khai thương mại
Giá trị thực tiễn của kết quả là tạo ra một chuẩn tham chiếu chi tiết hơn để xem xét cách các khiếm khuyết phần cứng lan truyền qua các mạch lượng tử. Các nhà nghiên cứu có thể dùng chuẩn này để kiểm thử những phương pháp mô phỏng gọn hơn và tìm hiểu những lỗi nào cần được chú ý kỹ hơn khi thiết kế bộ xử lý.
Thông báo này không xác lập việc triển khai điện toán lượng tử thương mại cũng như không định lượng đóng góp tài chính cho Nvidia. Mục tiêu dài hạn được nêu ra là kết nối hành vi của quá trình tạo trạng thái ma thuật trong điều kiện nhiễu với chất lượng và chi phí của các phép toán mà ứng dụng lượng tử sử dụng.
Kết luận
Kết quả này cung cấp cho các nhà nghiên cứu một chuẩn đối chiếu chi tiết để nghiên cứu một thành phần đòi hỏi cao của điện toán lượng tử chịu lỗi. Bước nghiên cứu tiếp theo được nêu ra là áp dụng quy trình này cho các mô hình rò rỉ, lịch trình mạch và giao thức sửa lỗi khác nhau; không có mốc thời gian nào được công bố.
Đọc thêm tin tức
Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm
Bài viết này của FinanceVelix cung cấp thông tin chung, không phải lời khuyên tài chính, đầu tư, pháp lý hoặc thuế dành riêng cho từng cá nhân. Giá thị trường, lãi suất và điều kiện kinh tế có thể thay đổi; các khoản đầu tư tiềm ẩn rủi ro thua lỗ. Thông tin phản ánh tài liệu có sẵn tại thời điểm xuất bản và có thể thay đổi. Hãy tự kiểm chứng thông tin quan trọng và tham khảo chuyên gia đủ năng lực khi cần. Việc đề cập đến một tài sản, công ty hoặc dịch vụ không đồng nghĩa với sự xác nhận.
