newboi
Đàn iem Duy Mạnh
ngày 14 tháng 5 năm 2026
Đối tác
sự hợp tác giữa IBM và Oxford Quantum Circuits (OQC) đánh dấu một bước tiến quan trọng trong việc dân chủ hóa quyền truy cập vào các phần cứng lượng tử đa dạng, đặc biệt là đối với các doanh nghiệp tại Vương quốc Anh.
dân chủ là một bước đi chiến lược nhằm đáp ứng sự quan tâm ngày càng tăng từ các lĩnh vực như tài chính và dược phẩm bằng cách cung cấp một cổng thông tin thống nhất cho 2 kiến trúc điện toán lượng tử khác nhau về cơ bản.
Phương pháp A: qubit siêu dẫn IBM
năm 2016 IBM tiên phong nền tảng IBM Quantum Experience tập trung vào các qubit transmon siêu dẫn, về cơ bản là các mạch điện nhỏ, được làm lạnh, được thiết kế để hoạt động như các bit lượng tử.
mạch transmon hoạt động ở nhiệt độ millikelvin, cao hơn một chút so với độ 0 tuyệt đối, đòi hỏi cơ sở hạ tầng đông lạnh phức tạp.
thông tin lượng tử được mã hóa trong các trạng thái kích thích của các mạch transmon siêu dẫn, được điều khiển bởi các xung vi sóng được định thời chính xác.
IBM đã mở rộng quy mô các hệ thống này, thể hiện qua cam kết "lộ trình" của hãng, nổi tiếng với mục tiêu tạo ra bộ xử lý "Condor" 1.121 qubit vào năm 2023
năm 2021 IBM ra mắt bộ xử lý Eagle có 127 qubit đã thể hiện các phép toán lượng tử ngày càng phức tạp.
![IBM Eagle quantum computer [IMAGE] | EurekAlert! Science News Releases](https://mediasvc.eurekalert.org/Api/v1/Multimedia/81b7f782-8ba7-45cf-ae7a-df7afe97baec/Rendition/low-res/Content/Public "IBM Eagle quantum computer [IMAGE] | EurekAlert! Science News Releases")
ưu điểm IBM là tốc độ: các qubit siêu dẫn có thể thực hiện các phép toán cổng nhanh chóng, cho phép thực hiện các mạch lượng tử sâu hơn trong thời gian kết hợp của qubit – khoảng thời gian ngắn trước khi thông tin lượng tử bị mất vào môi trường
kích thước vật lý và hệ thống dây dẫn phức tạp cần thiết cho việc điều khiển và đọc dữ liệu transmon đặt ra những thách thức đáng kể về khả năng mở rộng. Mỗi qubit đòi hỏi sự cân bằng tinh tế giữa việc cách ly khỏi nhiễu môi trường và điều khiển riêng lẻ chính xác, một quá trình sản xuất đầy thách thức. Việc duy trì các điều kiện đông lạnh khắc nghiệt này cũng làm tăng đáng kể chi phí vận hành và độ phức tạp.
IBM thường ứng dụng chiến lược cung cấp quyền truy cập đám mây vào các bộ xử lý như "Vela" hoặc "Heron", cho phép người dùng ở xa có thể chạy các mạch điện và khám phá các thuật toán lượng tử
Phương pháp B: qubit ion bị giữ lại OQC
công ty điện toán lượng tử Oxford Quantum Circuits (OQC) trụ sở Anh được tách ra từ Đại học Oxford, tận dụng công nghệ ion bị giữ lại, một mô hình lượng tử khác.
với phương pháp ion, các nguyên tử riêng lẻ — cụ thể là các ion Ytterbium — được treo lơ lửng trong chân không bằng cách sử dụng trường điện từ.
các 'ion bị giữ lại' Ytterbium hoạt động như các qubit, với trạng thái năng lượng bên trong của ion mã hóa thông tin lượng tử. Sau đó, laser được sử dụng để thao tác các qubit ion này, thực hiện các phép toán và tạo sự vướng víu giữa các ion.
thiết kế 'bẫy ion' độc đáo của OQC được gọi là nền tảng 'Điện toán lượng tử như một dịch vụ' (QCaaS) và sử dụng bộ xử lý 'Lucy' của hãng, giảm thiểu các đường dẫn quang học phức tạp bằng cách tích hợp quang học trực tiếp vào chip.
kiến trúc Coaxmon sử dụng các kỹ thuật tần số vô tuyến (RF) nhằm mục đích đơn giản hóa vấn đề mở rộng quy mô vốn có trong các hệ thống ion bị giữ lại.
các ion bị giữ lại Ytterbium thường có thời gian duy trì trạng thái lượng tử dài hơn so với các qubit siêu dẫn, nghĩa là Ytterbium có thể lưu giữ thông tin lượng tử trong thời gian dài hơn, cho phép thực hiện các phép tính phức tạp hơn trước khi lỗi tích lũy.
độ chính xác của điều khiển laser cũng thường dẫn đến độ trung thực cao hơn (tỷ lệ lỗi thấp hơn) cho các thao tác cổng riêng lẻ.
nhược điểm Ytterbium nằm ở tốc độ của các thao tác cổng riêng lẻ. Các cổng dựa trên laser thường chậm hơn, và sự di chuyển của các ion cho các tương tác giữa các qubit có thể kéo dài thêm thời gian tính toán.
trong lịch sử, các hệ thống ion bị giữ lại Ytterbium chứng minh độ chính xác đáng kinh ngạc trong các thí nghiệm quy mô nhỏ; ví dụ, năm 2011 các nhà nghiên cứu đã đạt được độ trung thực cổng vượt quá 99,9% trên các thao tác 2 qubit.
đóng góp của OQC vào liên danh với IBM có thể liên quan đến việc cung cấp quyền truy cập vào hệ thống 'Lucy' 8 qubit của hãng.
So sánh
liên danh IBM-OQC là một sự so sánh thú vị về thế mạnh kiến trúc và giải quyết nhu cầu thiết yếu về sự đa dạng phần cứng.
các qubit siêu dẫn IBM vượt trội về tốc độ cổng logic thô, phù hợp với các thuật toán yêu cầu nhiều phép toán nhanh trong một khoảng thời gian duy trì trạng thái liên kết ngắn (giống như 1 vận động viên chạy nước rút – nhanh nhưng sức bền có hạn)
các ion bị giữ lại Ytterbium mặc dù chậm hơn trong các phép toán cổng logic riêng lẻ, nhưng lại cung cấp thời gian duy trì trạng thái liên kết vượt trội và thường có độ chính xác cao hơn.
Ytterbium giống như một vận động viên chạy marathon – có khả năng duy trì hiệu suất trên 1 “quãng đường” dài hơn (nhiều bước tính toán hơn). Ví dụ, trong khi các hệ thống siêu dẫn ban đầu gặp khó khăn trong việc duy trì trạng thái liên kết trong hơn vài micro giây, các hệ thống ion bị giữ lại Ytterbium chứng minh được khả năng duy trì trạng thái liên kết kéo dài vài giây, chênh lệch gấp 100.000 lần, như đã thấy trong các thí nghiệm được thực hiện vào năm 2003.
khác biệt giữa qubit siêu dẫn IBM và Ytterbium ảnh hưởng trực tiếp đến loại vấn đề mà mỗi nền tảng phù hợp nhất. Các thuật toán yêu cầu sự vướng víu thường xuyên, chính xác trên các mạch sâu có thể nghiêng về phía các ion bị giữ lại Ytterbium trong khi những thuật toán có độ sâu mạch nông hơn nhưng yêu cầu nhiều qubit có thể ưu tiên siêu dẫn.
Đối tác
sự hợp tác giữa IBM và Oxford Quantum Circuits (OQC) đánh dấu một bước tiến quan trọng trong việc dân chủ hóa quyền truy cập vào các phần cứng lượng tử đa dạng, đặc biệt là đối với các doanh nghiệp tại Vương quốc Anh.
dân chủ là một bước đi chiến lược nhằm đáp ứng sự quan tâm ngày càng tăng từ các lĩnh vực như tài chính và dược phẩm bằng cách cung cấp một cổng thông tin thống nhất cho 2 kiến trúc điện toán lượng tử khác nhau về cơ bản.
Phương pháp A: qubit siêu dẫn IBM
năm 2016 IBM tiên phong nền tảng IBM Quantum Experience tập trung vào các qubit transmon siêu dẫn, về cơ bản là các mạch điện nhỏ, được làm lạnh, được thiết kế để hoạt động như các bit lượng tử.
mạch transmon hoạt động ở nhiệt độ millikelvin, cao hơn một chút so với độ 0 tuyệt đối, đòi hỏi cơ sở hạ tầng đông lạnh phức tạp.
thông tin lượng tử được mã hóa trong các trạng thái kích thích của các mạch transmon siêu dẫn, được điều khiển bởi các xung vi sóng được định thời chính xác.
IBM đã mở rộng quy mô các hệ thống này, thể hiện qua cam kết "lộ trình" của hãng, nổi tiếng với mục tiêu tạo ra bộ xử lý "Condor" 1.121 qubit vào năm 2023
năm 2021 IBM ra mắt bộ xử lý Eagle có 127 qubit đã thể hiện các phép toán lượng tử ngày càng phức tạp.
ưu điểm IBM là tốc độ: các qubit siêu dẫn có thể thực hiện các phép toán cổng nhanh chóng, cho phép thực hiện các mạch lượng tử sâu hơn trong thời gian kết hợp của qubit – khoảng thời gian ngắn trước khi thông tin lượng tử bị mất vào môi trường
kích thước vật lý và hệ thống dây dẫn phức tạp cần thiết cho việc điều khiển và đọc dữ liệu transmon đặt ra những thách thức đáng kể về khả năng mở rộng. Mỗi qubit đòi hỏi sự cân bằng tinh tế giữa việc cách ly khỏi nhiễu môi trường và điều khiển riêng lẻ chính xác, một quá trình sản xuất đầy thách thức. Việc duy trì các điều kiện đông lạnh khắc nghiệt này cũng làm tăng đáng kể chi phí vận hành và độ phức tạp.
IBM thường ứng dụng chiến lược cung cấp quyền truy cập đám mây vào các bộ xử lý như "Vela" hoặc "Heron", cho phép người dùng ở xa có thể chạy các mạch điện và khám phá các thuật toán lượng tử
Phương pháp B: qubit ion bị giữ lại OQC
công ty điện toán lượng tử Oxford Quantum Circuits (OQC) trụ sở Anh được tách ra từ Đại học Oxford, tận dụng công nghệ ion bị giữ lại, một mô hình lượng tử khác.
với phương pháp ion, các nguyên tử riêng lẻ — cụ thể là các ion Ytterbium — được treo lơ lửng trong chân không bằng cách sử dụng trường điện từ.
các 'ion bị giữ lại' Ytterbium hoạt động như các qubit, với trạng thái năng lượng bên trong của ion mã hóa thông tin lượng tử. Sau đó, laser được sử dụng để thao tác các qubit ion này, thực hiện các phép toán và tạo sự vướng víu giữa các ion.
thiết kế 'bẫy ion' độc đáo của OQC được gọi là nền tảng 'Điện toán lượng tử như một dịch vụ' (QCaaS) và sử dụng bộ xử lý 'Lucy' của hãng, giảm thiểu các đường dẫn quang học phức tạp bằng cách tích hợp quang học trực tiếp vào chip.
kiến trúc Coaxmon sử dụng các kỹ thuật tần số vô tuyến (RF) nhằm mục đích đơn giản hóa vấn đề mở rộng quy mô vốn có trong các hệ thống ion bị giữ lại.
các ion bị giữ lại Ytterbium thường có thời gian duy trì trạng thái lượng tử dài hơn so với các qubit siêu dẫn, nghĩa là Ytterbium có thể lưu giữ thông tin lượng tử trong thời gian dài hơn, cho phép thực hiện các phép tính phức tạp hơn trước khi lỗi tích lũy.
độ chính xác của điều khiển laser cũng thường dẫn đến độ trung thực cao hơn (tỷ lệ lỗi thấp hơn) cho các thao tác cổng riêng lẻ.
nhược điểm Ytterbium nằm ở tốc độ của các thao tác cổng riêng lẻ. Các cổng dựa trên laser thường chậm hơn, và sự di chuyển của các ion cho các tương tác giữa các qubit có thể kéo dài thêm thời gian tính toán.
trong lịch sử, các hệ thống ion bị giữ lại Ytterbium chứng minh độ chính xác đáng kinh ngạc trong các thí nghiệm quy mô nhỏ; ví dụ, năm 2011 các nhà nghiên cứu đã đạt được độ trung thực cổng vượt quá 99,9% trên các thao tác 2 qubit.
đóng góp của OQC vào liên danh với IBM có thể liên quan đến việc cung cấp quyền truy cập vào hệ thống 'Lucy' 8 qubit của hãng.
So sánh
liên danh IBM-OQC là một sự so sánh thú vị về thế mạnh kiến trúc và giải quyết nhu cầu thiết yếu về sự đa dạng phần cứng.
các qubit siêu dẫn IBM vượt trội về tốc độ cổng logic thô, phù hợp với các thuật toán yêu cầu nhiều phép toán nhanh trong một khoảng thời gian duy trì trạng thái liên kết ngắn (giống như 1 vận động viên chạy nước rút – nhanh nhưng sức bền có hạn)
các ion bị giữ lại Ytterbium mặc dù chậm hơn trong các phép toán cổng logic riêng lẻ, nhưng lại cung cấp thời gian duy trì trạng thái liên kết vượt trội và thường có độ chính xác cao hơn.
Ytterbium giống như một vận động viên chạy marathon – có khả năng duy trì hiệu suất trên 1 “quãng đường” dài hơn (nhiều bước tính toán hơn). Ví dụ, trong khi các hệ thống siêu dẫn ban đầu gặp khó khăn trong việc duy trì trạng thái liên kết trong hơn vài micro giây, các hệ thống ion bị giữ lại Ytterbium chứng minh được khả năng duy trì trạng thái liên kết kéo dài vài giây, chênh lệch gấp 100.000 lần, như đã thấy trong các thí nghiệm được thực hiện vào năm 2003.
khác biệt giữa qubit siêu dẫn IBM và Ytterbium ảnh hưởng trực tiếp đến loại vấn đề mà mỗi nền tảng phù hợp nhất. Các thuật toán yêu cầu sự vướng víu thường xuyên, chính xác trên các mạch sâu có thể nghiêng về phía các ion bị giữ lại Ytterbium trong khi những thuật toán có độ sâu mạch nông hơn nhưng yêu cầu nhiều qubit có thể ưu tiên siêu dẫn.
