Điện toán lượng tử chịu lỗi đang chuyển từ các trình diễn trong phòng thí nghiệm sang lộ trình triển khai thương mại, với hệ thống Libra của QuEra hứa hẹn một triệu hoạt động đáng tin cậy mỗi giây vào năm 2028.
Amazon Web Services đã thắt chặt quan hệ đối tác với QuEra Computing để đưa điện toán lượng tử chịu lỗi lên nền tảng đám mây Amazon Braket vào năm 2028, nhắm vào thị trường nơi máy tính cổ điển đang đối mặt với các giới hạn mở rộng cơ bản trong mô phỏng phân tử, khám phá vật liệu và tối ưu hóa.
"Andy Ory, Tổng giám đốc điều hành của QuEra Computing, cho biết: "Điện toán lượng tử chịu lỗi đang chuyển từ một cột mốc khoa học thành một lộ trình kỹ thuật và triển khai. Chúng tôi đã thực hiện lộ trình này một cách công khai, với các cột mốc được bình duyệt và những tiến bộ hệ thống đã được kiểm chứng."
Hệ thống Libra của QuEra, dự kiến có mặt trên Braket vào năm 2028, là một máy thuộc lớp megaquop được thiết kế để thực hiện khoảng một triệu hoạt động lượng tử logic đáng tin cậy. Hệ thống này sẽ có hơn 256 qubit logic đã sửa lỗi với tỷ lệ lỗi logic là 10⁻⁶, tức một lỗi trên một triệu hoạt động — một ngưỡng mà QuEra cho biết giúp các quy trình nghiên cứu và thương mại ban đầu trở nên khả thi. Kiến trúc này được xây dựng dựa trên các hệ thống hiện có của QuEra, bao gồm Aquila, một máy tính nguyên tử trung hòa 256 qubit vật lý đã hoạt động trên Braket từ năm 2022, và Gemini, một hệ thống có khả năng qubit logic được đặt chung với siêu máy tính ABCI-Q của Nhật Bản.
Đối với AWS, quan hệ đối tác này củng cố lợi thế điện toán đám mây của hãng trước Microsoft Azure và Google Cloud tại thời điểm chi tiêu vốn của các nhà cung cấp dịch vụ siêu quy mô đang dịch chuyển sang cơ sở hạ tầng máy tính thế hệ tiếp theo. Amazon Braket, ra mắt năm 2020, hiện đã lưu trữ hệ thống Aquila của QuEra và cung cấp cho khách hàng một môi trường thống nhất cho các khối lượng công việc lai ghép lượng tử-cổ điển tích hợp với các dịch vụ HPC và AI.
Ngưỡng Chịu Lỗi
Các máy tính lượng tử ngày nay bị giới hạn bởi nhiễu — can nhiễu từ môi trường, khiếm khuyết phần cứng và bản chất mong manh của trạng thái lượng tử làm hạn chế độ phức tạp và thời gian tính toán. Các hệ thống chịu lỗi khắc phục điều này thông qua sửa lỗi lượng tử, cho phép các phép tính tiếp tục ngay cả khi các thành phần riêng lẻ bị lỗi. QuEra và các đối tác học thuật tại Đại học Harvard và Viện Công nghệ Massachusetts đã công bố tám bài báo được bình duyệt trên Tạp chí Nature và Physical Review Letters, xác thực các khối xây dựng của kiến trúc Libra, bao gồm sửa lỗi dưới ngưỡng, các phép toán logic xuyên suốt và giải mã nhanh để sửa lỗi thời gian thực ở quy mô lớn.
"Eric Kessler, Giám đốc điều hành của Amazon Braket tại AWS, cho biết: "Chúng tôi tin rằng điện toán lượng tử chịu lỗi sẽ trở thành một phần nền tảng trong cách khách hàng giải quyết các vấn đề tính toán khó khăn nhất của họ trên AWS. Công nghệ của QuEra đã chứng minh một lộ trình rõ ràng cho tương lai đó."
Cạnh Tranh Chiến Lược và Tác Động Đến Nhà Đầu Tư
Sự hợp tác mở rộng này làm sâu sắc thêm mối quan hệ bắt đầu từ năm 2022, khi Aquila trở thành máy tính lượng tử nguyên tử trung hòa đầu tiên trên Braket. Theo thỏa thuận mới, Libra sẽ có sẵn thông qua Braket từ năm 2028, mang đến cho khách hàng quyền truy cập vào các bộ xử lý lượng tử chịu lỗi cùng với các dịch vụ HPC và AI có khả năng mở rộng của AWS.
Bob Sorensen, nhà phân tích trưởng về điện toán lượng tử tại Hyperion Research, cho biết cách tiếp cận của QuEra trong việc công bố từng cột mốc và xác thực thông qua bình duyệt là điều mà những người dùng cuối tiềm năng trong các trung tâm HPC và chương trình chính phủ muốn thấy trước khi cam kết nguồn lực. "Chiến lược kỷ luật và minh bạch này chính là điều mà những người dùng cuối QC đầy tham vọng tại các trung tâm HPC và các chương trình chính phủ liên quan muốn thấy trước khi cam kết nguồn lực đáng kể cho một công nghệ mới nổi," Sorensen nói.
Yuval Boger, Giám đốc thương mại của QuEra, cảnh báo rằng các tổ chức chờ đến năm 2028 mới xây dựng chiến lược lượng tử có nguy cơ bị tụt lại phía sau. "Các thuật toán khai thác các hệ thống chịu lỗi ở quy mô này có thể chưa tồn tại," Boger nói. "Với việc Libra sẽ có sẵn trên đám mây vào năm 2028 với tỷ lệ lỗi một phần triệu, các tổ chức bắt đầu đồng phát triển ngay bây giờ sẽ hoạt động từ ngày đầu tiên, chứ không phải đuổi theo."
AWS tiếp tục đầu tư vào nhiều hướng tiếp cận lượng tử khác nhau, bao gồm kiến trúc qubit mèo siêu dẫn thông qua Trung tâm Điện toán Lượng tử nội bộ của AWS, cho thấy thị trường điện toán lượng tử khó có thể là cuộc chơi độc tôn. Các phương thức phần cứng khác nhau — siêu dẫn, ion bẫy và nguyên tử trung hòa — mỗi loại đều có thế mạnh riêng, và hệ sinh thái tương lai có thể giống với bối cảnh máy tính cổ điển ngày nay, nơi các bộ xử lý khác nhau được tối ưu hóa cho các khối lượng công việc cụ thể.
Đối với các nhà đầu tư, quan hệ đối tác này củng cố cam kết của AWS trong việc duy trì vị thế dẫn đầu về cơ sở hạ tầng đám mây khi các mô hình máy tính phát triển. Amazon đang giao dịch ở mức khoảng 22 lần thu nhập dự phóng, và mặc dù điện toán lượng tử chịu lỗi khó có thể đóng góp doanh thu đáng kể trước năm 2030, định vị chiến lược này bảo vệ tốc độ doanh thu đám mây hàng năm hơn 100 tỷ đô la của hãng trước các mối đe dọa cạnh tranh từ Azure Quantum của Microsoft và các sáng kiến Quantum AI của Google.
Bài viết này chỉ mang tính chất tham khảo và không cấu thành lời khuyên đầu tư.