IBM công bố mã hóa thành công 70 qubit logic, giảm tỷ lệ lỗi xuống một phần mười tỷ, nhưng khoảng cách tới nguy cơ phá vỡ mã hóa Bitcoin vẫn còn rất lớn.
IBM cho biết đã chứng minh được thành tựu mà hãng gọi là “lợi thế lượng tử đáng tin cậy”, khi một máy tính lượng tử hoàn thành phép tính nằm ngoài khả năng của các phương pháp mô phỏng cổ điển hàng đầu, đồng thời cung cấp bằng chứng thống kê xác nhận độ chính xác của kết quả.
Theo công ty, công trình được thực hiện cùng các nhà nghiên cứu tại Đại học Chicago là cột mốc mới nhất trong nỗ lực phát triển máy tính lượng tử có khả năng chịu lỗi. Lợi thế lượng tử là thuật ngữ chỉ bất kỳ cột mốc nào mà tại đó máy tính lượng tử giải quyết một bài toán thực tế nhanh hơn, ít tốn kém hơn hoặc hiệu quả hơn so với máy tính cổ điển tốt nhất hiện có.
Ông Jay Gambetta, Giám đốc IBM Research kiêm Thành viên IBM, cho biết công ty tin rằng ngành đã thực sự bước vào kỷ nguyên lợi thế lượng tử, mở ra nền tảng để tin tưởng vào máy tính lượng tử khi các hệ thống này được mở rộng để xử lý những bài toán vượt xa khả năng của điện toán cổ điển.
Trong thí nghiệm, các nhà nghiên cứu đã mã hóa 70 qubit logic bằng một kỹ thuật sửa lỗi mới, hoàn thành phép tính trong khoảng 15 phút, thời gian mà theo IBM, các phương pháp mô phỏng cổ điển hàng đầu sẽ cần một khoảng thời gian dài đến mức không khả thi để thực hiện. Thí nghiệm đã thực hiện 2.415 phép toán logic trên hai qubit và 468 cổng T logic, đồng thời giảm tỷ lệ lỗi logic xuống còn khoảng một phần mười tỷ lệ lỗi vật lý nền tảng.
IBM cho biết thí nghiệm còn giải quyết một chỉ trích tồn tại từ lâu với các thử nghiệm chứng minh lợi thế lượng tử là khả năng xác minh kết quả, khi các nhà nghiên cứu phát triển một phương pháp thay thế có cấu trúc thay vì dựa vào lấy mẫu mạch ngẫu nhiên truyền thống, cho phép phát hiện lỗi trong quá trình tính toán mà vẫn giữ được độ khó toán học của bài toán.
Ông Bill Fefferman, Phó Giáo sư tại Đại học Chicago, nhận định các kỹ thuật mới giúp mô tả chính xác hơn độ trung thực của trạng thái lượng tử phức tạp trong điều kiện nhiễu, qua đó củng cố độ tin cậy của việc máy tính lượng tử đang giải một bài toán có độ khó tính toán cao.
Khoảng cách còn lại tới nguy cơ đe dọa Bitcoin
Thông báo này nằm trong chuỗi cột mốc mà IBM đã đặt ra trong lộ trình Starling, công bố từ tháng 6 năm ngoái với mục tiêu xây dựng một máy tính lượng tử chịu lỗi quy mô lớn vào năm 2029, hướng tới hệ thống vận hành khoảng 200 qubit logic và thực hiện 100 triệu phép toán lượng tử.
Trong năm qua, IBM đã đạt một số bước tiến liên quan, gồm việc chứng minh trạng thái “mèo” GHZ 120 qubit vào tháng 10/2025, giới thiệu bộ xử lý Nighthawk 120 qubit cùng chip thử nghiệm Loon một tháng sau đó, và mở rộng quyền tiếp cận công khai với phần cứng lượng tử tiên tiến hơn đầu năm nay. Đối với Bitcoin, thí nghiệm mới nhất nên được nhìn nhận như một bước tiến kỹ thuật từng phần hướng tới “Ngày Q” hơn là một thay đổi trong bối cảnh mối đe dọa.
Bitcoin sử dụng mật mã đường cong elliptic cho chữ ký số, và giới nghiên cứu nhìn chung ước tính rằng phá vỡ cơ chế mã hóa của mạng lưới này sẽ cần hàng nghìn qubit logic hoạt động trên một máy tính lượng tử chịu lỗi, một khoảng cách còn rất xa so với mức 70 qubit logic vừa được IBM chứng minh.
