Mạnh mẽ hơn cả các vì sao: Quantinuum ra mắt máy tính lượng tử Helios

Quantinuum đã chính thức giới thiệu Helios, một hệ thống máy tính lượng tử thế hệ mới được thiết kế để định nghĩa lại triệt để các giới hạn của khả năng tính toán. Bằng việc đạt được những cột mốc kỹ thuật mà trước đây người ta cho rằng phải mất hàng thập kỷ mới thực hiện được, Helios đặt mục tiêu chuyển đổi điện toán lượng tử từ các phòng thí nghiệm vật lý thử nghiệm sang trực tiếp các quy trình làm việc thương mại, đặc biệt tập trung vào việc thúc đẩy các lĩnh vực phức tạp như trí tuệ nhân tạo (AI) và khám phá thuốc.

Trọng tâm của cuộc cách mạng này là "qubit," đơn vị tương đương lượng tử của bit máy tính cổ điển. Khác với bit thông thường chỉ có thể ở trạng thái 0 hoặc 1, qubit có thể tồn tại đồng thời trong trạng thái phức tạp của cả hai (chồng chập), cho phép máy tính lượng tử khám phá vô số khả năng cùng một lúc. Tuy nhiên, qubit nổi tiếng là mong manh; chỉ cần một rung động nhỏ nhất hoặc thay đổi nhiệt độ cũng có thể phá hủy trạng thái của chúng, dẫn đến lỗi. Thông thường, cần hàng nghìn qubit vật lý hoạt động cùng nhau để tạo thành chỉ một qubit "logic" đáng tin cậy, đã được sửa lỗi, có thể thực hiện các phép tính hữu ích.

Helios đã thay đổi hoàn toàn phương trình này. Sử dụng mã sửa lỗi "Iceberg" tiên tiến và kiến trúc bẫy ion hiện đại, hệ thống này chỉ cần 98 qubit vật lý để tạo ra con số đáng kinh ngạc là 94 qubit logic được vướng víu hoàn toàn. Tỷ lệ gần như 1:1 này là một bước nhảy vọt phi thường về độ trung thực, chứng minh rằng chúng ta có thể chế tạo các cỗ máy lượng tử mạnh mẽ, đáng tin cậy mà không cần đến hàng triệu bộ phận vật lý.

Tiềm năng thô của hiệu suất này đã được chứng minh rõ ràng trong một thử nghiệm đánh giá. Để thực hiện phép tính mà Helios hoàn thành chỉ với năng lượng xấp xỉ của một giá máy chủ đơn lẻ, một siêu máy tính cổ điển tiêu chuẩn trên lý thuyết sẽ cần nhiều năng lượng hơn tổng năng lượng được tạo ra bởi tất cả các ngôi sao trong vũ trụ quan sát được cộng lại. Sự so sánh này nhấn mạnh mức độ hiệu quả và sức mạnh tính toán vượt trội mà kiến trúc mới này mang lại.

Để đưa sức mạnh khổng lồ này vào các ứng dụng thực tế, Helios được thiết kế cho mục đích sử dụng lai (hybrid). Đây là hệ thống đầu tiên kết hợp bộ xử lý lượng tử của nó trực tiếp với Siêu chip NVIDIA GB200 Grace Blackwell Superchip theo thời gian thực. Các nhà phát triển có thể tận dụng điều này thông qua Guppy, một ngôn ngữ dựa trên Python mới cho phép họ kết hợp liền mạch mã tiêu chuẩn với các lệnh lượng tử.

Điều này mở ra kỷ nguyên mới của "AI lai," nơi máy tính cổ điển xử lý các tác vụ thường nhật trong khi chuyển giao các phép tính phức tạp đến mức không thể thực hiện được—như mô phỏng cấu trúc phân tử cho thuốc mới hoặc tối ưu hóa mạng lưới hậu cần toàn cầu—cho Helios xử lý ngay lập tức, thúc đẩy tốc độ đổi mới chưa từng có.