Theo các báo cáo gần đây, máy tính lượng tử đầu tiên của Châu Âu với hơn 5.000 qubit đã được ra mắt tại Forschungszentrum Jülich ở Đức. Trung tâm cho biết đây là một cột mốc quan trọng trong sự phát triển của máy tính lượng tử ở châu Âu. Máy tính siêu lượng tử do D-Wave, nhà cung cấp hệ thống máy tính lượng tử của Canada, chế tạo, là cỗ máy tính toán mạnh mẽ nhất của công ty cho đến nay. Hơn nữa, sản phẩm này đang được triển khai lần đầu tiên bên ngoài trụ sở của công ty.
Máy tính ủ lượng tử này về cơ bản giống ý tưởng với máy tính lượng tử đoạn nhiệt, được thiết kế để xử lý các vấn đề tối ưu hóa và lấy mẫu. Ưu điểm của phương pháp ủ lượng tử là độ ổn định hệ thống của nó cao hơn nhiều so với phương pháp cổng lượng tử.
Với siêu máy tính lượng tử này và hệ thống lượng tử D-Wave truy cập đám mây từ xa được thiết lập tại Jülich Research Trung tâm, trung tâm có thể tham gia vào ứng dụng thực tế của tính toán lượng tử ở giai đoạn đầu. Máy tính lượng tử hứa hẹn sẽ cách mạng hóa việc phát triển thuốc, an ninh mạng và mô hình tài chính. Họ cũng sẽ tối ưu hóa dự báo thời tiết và nhiều lĩnh vực khác mà máy tính cổ điển không thể xử lý.
Để ứng dụng thương mại của điện toán lượng tử càng sớm càng tốt, trung tâm đã thành lập Cơ sở hạ tầng người dùng Jülich cho Lượng tử Máy tính (JUNIQ). Điều này sẽ cung cấp quyền truy cập thân thiện vào các hệ thống điện toán lượng tử cho các nhóm người dùng khác nhau ở Châu Âu. Trong tương lai, Trung tâm Nghiên cứu Jülich sẽ cung cấp cơ sở vật chất cho các nhà nghiên cứu Đức và các nước EU khác. Các công ty cũng sẽ có quyền truy cập vào JUNIQ để giúp họ sử dụng máy tính lượng tử.
Mức độ phức tạp của cơ học lượng tử: cách máy tính lượng tử sửa lỗi trong tương lai sẽ ít hơn nhiều. hơn là”bá chủ lượng tử”. Đối với ứng dụng của máy tính lượng tử, việc sửa lỗi lượng tử quan trọng hơn nhiều so với quyền bá chủ lượng tử. Vậy, máy tính lượng tử thực tế sẽ sử dụng phương pháp sửa lỗi nào?
Năm 1994, nhà toán học Peter Shor, lúc đó tại Bell Labs ở New Jersey, đã chứng minh rằng máy tính lượng tử có thể giải quyết một số vấn đề nhanh hơn nhiều, thậm chí theo cấp số nhân. , hơn các máy cổ điển. Câu hỏi đặt ra là chúng ta có thể chế tạo một máy tính lượng tử không? Những người hoài nghi cho rằng trạng thái lượng tử rất mong manh. Họ tuyên bố rằng môi trường chắc chắn sẽ làm nhầm lẫn thông tin trong máy tính lượng tử, khiến nó không phải là trạng thái lượng tử.
Một năm sau, Peter Shor trả lời “Sơ đồ sửa lỗi cổ điển sửa lỗi bằng cách đo các bit riêng lẻ.. Tuy nhiên, cách tiếp cận này không hoạt động đối với các bit lượng tử (qubit). Điều này là do bất kỳ phép đo nào cũng sẽ làm hỏng trạng thái lượng tử và do đó gây trở ngại cho việc tính toán lượng tử ”. Shor đã tìm ra một cách để phát hiện xem có sự cố xảy ra hay không mà không cần đo trạng thái của chính các qubit. Cách tiếp cận này đánh dấu sự khởi đầu của lĩnh vực sửa lỗi lượng tử.
Khi lĩnh vực này phát triển mạnh mẽ, hầu hết các nhà vật lý đều coi thuật toán Shor là cách duy nhất để xây dựng máy tính lượng tử thực tế. Nếu không có cách tiếp cận này, không có cách nào để tăng hiệu suất của máy tính lượng tử. Nếu chúng ta không thể tăng hiệu suất của máy tính lượng tử, chúng không thể giải quyết những vấn đề thực sự khó.
Trong điện toán lượng tử, việc phát triển một mã sửa lỗi nhưng việc triển khai nó trong một máy đang hoạt động lại là một việc khác. Tuy nhiên, vào đầu tháng 10 năm 2021, một nhóm nghiên cứu do nhà vật lý Đại học Maryland, Chris Monroe dẫn đầu đã ghi nhận một số thành công. Họ báo cáo rằng họ đã chứng minh thành công nhiều phần tử cần thiết để vòng lặp sửa lỗi của Shor hoạt động.
