Siêu cường châu Á trình làng siêu máy tính lượng tử lai đầu tiên trên thế giới, mở ra kỷ nguyên mới cho nghiên cứu khoa học

Nhật Bản vừa đạt được một cột mốc quan trọng trong lĩnh vực điện toán với màn ra mắt của hệ thống siêu máy tính lượng tử lai đầu tiên trên thế giới. 

Đây là bước tiến mang tính đột phá, kết hợp sức mạnh của siêu máy tính cổ điển với tiềm năng to lớn của điện toán lượng tử.

Cụ thể, các kỹ sư Nhật Bản đã tích hợp siêu máy tính nhanh thứ 6 thế giới Fugaku với máy tính lượng tử Reimei, tạo nên một hệ thống mang lại hiệu suất tính toán vượt trội.

Fugaku, được Viện nghiên cứu RIKEN và Fujitsu phát triển, từ lâu đã được biết đến như một trong những hệ thống máy tính mạnh mẽ nhất thế giới. 

Ảnh minh họa. Nguồn: Live Science 

Nó có khả năng thực hiện hàng trăm triệu tỷ phép tính mỗi giây, đóng vai trò quan trọng trong nhiều nghiên cứu khoa học, từ mô hình hóa khí hậu đến phân tích dịch bệnh.

Nhưng dù mạnh mẽ đến đâu, các hệ thống điện toán cổ điển vẫn gặp thách thức khi xử lý những bài toán phức tạp liên quan đến mô phỏng lượng tử, tối ưu hóa hoặc nghiên cứu vật liệu mới. Đây chính là lúc công nghệ lượng tử bước vào cuộc chơi.

Máy tính lượng tử hoạt động dựa trên nguyên lý cơ học lượng tử, cho phép thực hiện tính toán song song ở một cấp độ hoàn toàn khác biệt. Những bài toán mà siêu máy tính cổ điển phải mất hàng trăm, thậm chí hàng ngàn năm để xử lý, giờ đây có thể được giải quyết trong thời gian ngắn hơn đáng kể.

Hiệu suất bứt phá nhờ sự kết hợp

Việc tích hợp Fugaku với Reimei mang đến sự bổ trợ hoàn hảo: siêu máy tính cổ điển đảm nhiệm các tác vụ yêu cầu độ chính xác cao trên quy mô lớn, trong khi máy tính lượng tử phát huy thế mạnh ở những bài toán tối ưu hóa, mô phỏng phân tử và cơ học lượng tử.

Từ phát triển dược phẩm, mô phỏng phản ứng hóa học, đến nghiên cứu AI và khoa học vật liệu, hệ thống lai này hứa hẹn đẩy nhanh tốc độ đổi mới trên nhiều lĩnh vực.

Những ứng dụng mang tính cách mạng

Một trong những ứng dụng nổi bật nhất của hệ thống này là nghiên cứu vi sinh vật ở cấp độ đơn tế bào, giúp làm sáng tỏ cơ chế kháng kháng sinh của vi khuẩn cũng như cách chúng thích nghi với môi trường sống.

Trong ngành dược phẩm, hệ thống này có thể mô phỏng phản ứng giữa các phân tử thuốc và protein, nhờ đó rút ngắn thời gian phát triển dược phẩm mới. Trong lĩnh vực khoa học vật liệu, nó có thể dự đoán tính chất của các vật liệu mới trước khi chế tạo thực tế.

Ngay cả trong lĩnh vực trí tuệ nhân tạo, sự kết hợp giữa máy tính cổ điển và lượng tử cũng có thể giúp tạo ra những thuật toán học sâu mạnh mẽ hơn.

Theo Live Science