Máy tính lượng tử mới của Google có năng lực xử lý vượt ngoài tầm với của các siêu máy tính nhanh nhất thế giới.
Google công bố "siêu máy tính lượng tử" Willow - Bitcoin có bị đe dọa? Ảnh: CNN
Willow giải được bài toán lớn hơn tuổi đời vũ trụ chỉ trong vài phút
Google vừa công bố một bước đột phá lớn trong lĩnh vực điện toán lượng tử với việc phát triển chip mới mang tên Willow.
Introducing Willow, our new state-of-the-art quantum computing chip with a breakthrough that can reduce errors exponentially as we scale up using more qubits, cracking a 30-year challenge in the field. In benchmark tests, Willow solved a standard computation in <5 mins that would…
— Sundar Pichai (@sundarpichai) December 9, 2024
Theo CEO Google Sundar Pichai, Willow có 105 qubit, có khả năng xử lý nhiệm vụ chỉ trong vài phút mà các siêu máy tính hàng đầu thế giới cần tới 10 triệu tỷ năm để hoàn thành. Tuy nhiên, chip này dễ gặp lỗi vì nhạy cảm với các yếu tố nhỏ như hạt hạ nguyên tử từ không gian vũ trụ.
Một trong những thách thức lớn nhất của máy tính lượng tử là khi số lượng qubit tăng lên, lỗi cũng tăng theo, khiến chip không vượt trội hơn máy tính cổ điển. Từ thập niên 1990, các nhà khoa học đã nỗ lực nghiên cứu công nghệ sửa lỗi lượng tử để khắc phục vấn đề này. Google cho biết, trong nghiên cứu mới công bố trên tạp chí Nature, họ đã tìm ra cách liên kết các qubit trên chip Willow để giảm tỷ lệ lỗi khi số lượng qubit tăng lên. Hơn nữa, công ty còn có thể sửa lỗi theo thời gian thực, một bước tiến đưa nhân loại đến gần hơn với kỷ nguyên điện toán lượng tử đầy hứa hẹn.
Trở lại năm 2019, Google từng tuyên bố rằng chip lượng tử của họ có thể giải một bài toán trong 5 phút, trong khi máy tính cổ điển phải mất đến 10.000 năm. Tuy nhiên, tuyên bố này đã bị IBM phản đối, cho rằng bài toán đó chỉ cần 2,5 ngày để giải quyết bằng giả định kỹ thuật khác. Trong công bố mới nhất, Google đã xem xét các ý kiến phản hồi và khẳng định rằng, ngay cả trong điều kiện lý tưởng nhất, máy tính cổ điển vẫn cần một tỷ năm để đạt được kết quả tương tự như chip Willow.
Theo Anthony Megrant, kiến trúc sư trưởng của Google Quantum AI, chất lượng qubit chính là yếu tố cốt lõi để vượt qua các giới hạn hiện tại của công nghệ.
Để tăng tốc quá trình phát triển, Google đã xây dựng một cơ sở sản xuất chip riêng, thay thế cho cơ sở tại Đại học California, Santa Barbara. Với cơ sở mới này, họ có thể nhanh chóng thử nghiệm ý tưởng và sản xuất chip mới trong thời gian ngắn hơn. Các chip này được làm lạnh trong tủ lạnh siêu lạnh (cryostat) để thực hiện các thí nghiệm phức tạp. Megrant cho biết, mục tiêu của Google là tạo ra các chu kỳ học hỏi nhanh, đưa công nghệ từ ý tưởng vào thực tiễn một cách hiệu quả.
Với bước tiến này, Google đã vượt qua điểm "cân bằng" giữa máy tính lượng tử và máy tính cổ điển, mở đường cho những ứng dụng thực tế trong tương lai như y học, hóa học pin và trí tuệ nhân tạo. Đây không chỉ là cột mốc quan trọng cho Google mà còn cho toàn bộ ngành công nghiệp lượng tử.
Willow là "hiểm họa mới" đối với Bitcoin?
Việc Google ra mắt chip lượng tử Willow đã khiến nhiều người lo lắng: Liệu công nghệ này có phá vỡ hệ thống bảo mật của Bitcoin, hoặc thậm chí giúp Google khai thác "nốt" số Bitcoin còn lại trong mạng lưới?
Hiện tại, Bitcoin hoạt động dựa trên cơ chế Proof-of-Work (PoW), yêu cầu các máy tính giải các bài toán mật mã phức tạp để xác nhận giao dịch và tạo block mới. Với tốc độ vượt trội, siêu máy tính lượng tử có thể rút ngắn đáng kể thời gian giải toán PoW, mang lại lợi thế cho quá trình khai thác.
Tuy nhiên thực tế không đơn giản như vậy. Thứ nhất, việc tấn công hoặc kiểm soát mạng lưới Bitcoin đòi hỏi một máy tính lượng tử với hàng triệu qubit ổn định và đáng tin cậy - mục tiêu mà ngay cả Google cũng thừa nhận cần nhiều năm phát triển.
Thứ hai, mạng lưới Bitcoin đã tích hợp cơ chế tự điều chỉnh độ khó để đảm bảo thời gian tạo block duy trì ở khoảng 10 phút. Nếu một thực thể duy nhất, như Google, chiếm ưu thế trong việc khai thác, mạng lưới sẽ tự động tăng độ khó, làm giảm hiệu quả của bất kỳ sức mạnh tính toán nào.
Ngoài ra, các nhà phát triển blockchain cũng đang tích cực nghiên cứu và triển khai các thuật toán “kháng lượng tử” nhằm bảo vệ mạng lưới trước các mối đe dọa tiềm tàng.
Vì vậy, viễn cảnh Google phá vỡ hệ thống bảo mật hoặc khai thác toàn bộ số Bitcoin còn lại là rất khó xảy ra ở thời điểm hiện tại. Tuy nhiên, đây cũng là lời cảnh tỉnh về sự cần thiết phải tiếp tục cải tiến công nghệ bảo mật để đón đầu những thách thức trong tương lai.
Coin68 tổng hợp
