Tại sao công ty giá trị nhất thế giới đang đầu tư vào Điện toán lượng tử

(SeaPRwire) –   Trong hai tuần qua, NVIDIA, đơn vị tạo điều kiện và hưởng lợi chính từ cơn sốt AI, đã đầu tư vào điện toán lượng tử. Richard Shannon, một nhà phân tích đầu tư tại Craig Hallum, nói: “Tôi hơi ngạc nhiên khi họ chưa làm điều đó trước đây.”

Các khoản đầu tư từ chi nhánh vốn đầu tư mạo hiểm của NVIDIA và các nhà đầu tư khác — tổng cộng định giá các startup điện toán lượng tử , và ở mức hơn 17 tỷ USD — đại diện cho một sự thay đổi trong quan điểm của CEO NVIDIA, Jensen Huang. Hồi tháng 1, Huang rằng các máy tính lượng tử hữu ích sẽ phải mất 15 đến 20 năm nữa mới xuất hiện, khiến các công ty điện toán lượng tử niêm yết công khai sụt giảm. Ông đã rút lại phát biểu này vào , tháng 6 rằng điện toán lượng tử đã đạt đến một “điểm bùng phát” và có thể “giải quyết một số vấn đề thú vị trong những năm tới”. Một phát ngôn viên của NVIDIA từ chối bình luận.

Bằng cách định vị mình vào trung tâm của phần cứng mà các công ty AI cần để chạy các mô hình của họ, NVIDIA đã trở thành công ty giá trị nhất thế giới, với định giá 4 nghìn tỷ USD. NVIDIA thiết kế GPU (các chip chuyên biệt để chạy thuật toán AI), phát triển CUDA (cho phép các chip giao tiếp với nhau), và đóng gói tất cả vào các siêu máy tính có kích thước bằng tủ lạnh — mà các công ty AI đang tranh nhau đưa vào trung tâm dữ liệu của họ.

Điện toán lượng tử khó có thể giúp ích cho khách hàng AI của NVIDIA. Pete Shadbolt, giám đốc khoa học tại PsiQuantum, một trong những startup mà NVIDIA đã đầu tư, cho biết: “Điện toán lượng tử và AI có phần đối lập nhau.” Các hệ thống AI mạnh mẽ vì chúng học các mẫu từ một lượng lớn dữ liệu. Ngược lại, máy tính lượng tử “ghét dữ liệu, và chúng yêu sự chính xác,” Shadbolt nói.

Những người ủng hộ tin rằng điện toán lượng tử có thể mở ra một mô hình điện toán mới. Thay vì thực hiện nhiều phép tính đơn giản song song, như GPU của NVIDIA, máy tính lượng tử có thể giải quyết một vài phương trình cực kỳ giá trị. Quantinuum làm điều này bằng cách sử dụng ion (nguyên tử mang điện tích), PsiQuantum sử dụng photon (hạt ánh sáng), và QuEra sử dụng nguyên tử trung tính. Những hạt nhỏ bé này tuân theo các định luật kỳ lạ của cơ học lượng tử: chúng có thể ở nhiều trạng thái cùng một lúc, cho phép máy tính lượng tử khám phá nhiều con đường của một phép tính phức tạp đồng thời, đạt được các giải pháp mà các máy tính “cổ điển” hiện tại không thể đạt được trong bất kỳ khoảng thời gian hợp lý nào. Điều này bao gồm việc rút ngắn hàng triệu năm mà máy tính cổ điển cần để phá vỡ các sơ đồ mã hóa nằm dưới nền tảng của phần lớn nền kinh tế kỹ thuật số xuống còn , điều này đã các ngân hàng phải tìm kiếm các hệ mã hóa “chống lượng tử”.

Cũng có những ứng dụng có lợi. Hsin-Yuan Huang, nhà khoa học nghiên cứu cấp cao tại Google Quantum AI, cho biết máy tính lượng tử có thể mô phỏng các hệ thống cơ học lượng tử, điều mà không thể thực hiện được bằng máy tính cổ điển. Cơ học lượng tử là mô tả cơ bản nhất của chúng ta về thế giới vật lý, và khả năng mô phỏng nó có thể giúp thiết kế các loại thuốc, vật liệu và quy trình hóa học mới. Hsin-Yuan Huang nói: “Điều đó sẽ không thể giải quyết chỉ với nhiều GPU. Nó vốn dĩ quá khó.”

Ví dụ, điện toán lượng tử có thể những cách thân thiện hơn với môi trường để sản xuất amoniac, hiện đang chiếm 2% tổng lượng tiêu thụ năng lượng toàn cầu. PsiQuantum đã hợp tác với Mercedes-Benz để tìm hiểu cách máy tính lượng tử có thể mô phỏng chất điện phân pin lithium-ion — điều này có thể đẩy nhanh thiết kế pin xe điện — và đang làm việc với Boehringer Ingelheim, một công ty dược phẩm, để tìm hiểu một loại enzyme liên quan đến quá trình chuyển hóa thuốc trong cơ thể con người.

Tuy nhiên, Jan Ole Ernst, một nhà nghiên cứu tiến sĩ về thông tin và tính toán lượng tử tại University of Oxford, cho biết, nếu không có đủ máy tính lượng tử lớn để đưa những ý tưởng này vào thực tế, thì tiện ích cụ thể của máy tính lượng tử vẫn chưa được chứng minh. Có thể điều này sẽ thay đổi khi các máy tính lượng tử lớn hơn có sẵn cho phát triển ứng dụng. “Nhưng tôi nghĩ điều đó cũng khá xa vời, vì có rất nhiều nghiên cứu về các ứng dụng, và chúng tôi vẫn chưa thực sự tìm thấy bất cứ điều gì thực sự rõ ràng, ngoài việc phân tích số lớn.”

Không rõ sẽ mất bao lâu để máy tính lượng tử hoạt động ở quy mô mà các câu hỏi này có thể được trả lời dứt khoát. Các mốc thời gian trong điện toán lượng tử, cũng như trong nhiều lĩnh vực kỹ thuật đầy thách thức, có xu hướng kéo dài. PsiQuantum cho biết họ đã bắt đầu làm việc tại các địa điểm ở Úc và Illinois, và đang thử nghiệm thiết bị sẽ làm mát chip của họ đến nhiệt độ hoạt động. Công ty nói rằng họ sẽ vận hành một máy tính lượng tử đủ lớn để hữu ích vào năm 2027, muộn hơn hai năm so với vào năm 2021.

Nếu và khi máy tính lượng tử bắt đầu hoạt động, NVIDIA có thể sẽ ở trung tâm của hành động. Ernst nói: “Bạn sẽ không bao giờ có thể chạy một máy tính lượng tử mà không có một tấn xử lý cổ điển.” Máy tính cổ điển cần thiết để điều khiển máy tính lượng tử, thực hiện sửa lỗi và phân tích các kết quả đọc của chúng. PsiQuantum sử dụng phần cứng của NVIDIA để chuẩn bị tính toán lượng tử của họ và xử lý các đầu ra của nó. Năm 2022, công ty CUDA-Q, cho phép máy tính lượng tử giao tiếp với máy tính cổ điển. Năm nay, họ NVIDIA Accelerated Quantum Computing Research Center ở Boston, “dành riêng để rút ngắn thời gian đến điện toán lượng tử hữu ích.” 

Shadbolt nói: “Tôi nghĩ công bằng mà nói, họ đang làm mọi thứ trừ máy tính lượng tử.” 

Điều đó có thể thay đổi. Shannon cho biết các khoản đầu tư gần đây của NVIDIA sẽ cung cấp cho công ty “thông báo trước về các nền tảng nào đang mở rộng tốt hơn.” “Tôi tin rằng, với đủ thời gian, gần như chắc chắn rằng NVIDIA sẽ mua một hoặc nhiều công ty lượng tử.”