Máy tính, đơn giản như vẻ ngoài, nhưng khả năng xử lý, calibrate vấn đề/phương trình vượt xa não bộ con người. Máy tính không chỉ chạy ứng dụng – bản chất là một máy tính toán (calculator). Bạn ra lệnh → CPU xử lý, calibrate → trả kết quả. Dù chạy lệnh người, khả năng xử lý không sai sót thủ công là đâu làm máy hiệu quả hơn ta. Máy tính cổ điển phục vụ tính toán thực tế lâu nay, nhưng nhu cầu tiến bộ công nghệ, xây dựng xã hội tech-based đòi hỏi giải pháp tiên tiến hơn cho bài toán phức tạp các lĩnh vực. Vì quá khó cho máy cổ điển → nghiên cứu chuyển sang quantum computing (máy tính lượng tử).
IBM – hãng máy tính Mỹ – vừa công bố IBM Q System One: "máy tính lượng tử tích hợp hoàn toàn đầu tiên thế giới". Q System One là gì? IBM đặt cược gì? Ý nghĩa cho tương lai máy tính? Phân tích "bit-by-bit".
Quantum Computing Tóm Tắt
Nhớ số nhị phân (binary) ở trường? Ngôn ngữ máy tính? Chuông reo chưa? Máy cổ điển không hiểu lệnh chữ. Mọi thao tác lưu trong bộ nhớ dạng binary – đơn vị 0 và 1. Tính toán nhị phân. Vì binary unit chỉ 0 HOẶC 1 → độ phức tạp tính toán bị giới hạn. Luôn có ngưỡng máy không vượt qua do giới hạn thuật toán xử lý/lưu trữ thông tin phức tạp.
Đây là lúc quantum computing xuất hiện. Dựa trên cơ học lượng tử – nghiên cứu hạt siêu nhỏ, nhỏ hơn nguyên tử. Hạt này gọi là hạt dưới nguyên tử (subatomic/quantum particles). Giả sử chúng là bit máy tính. Trong quantum computing, thông tin có thể thao tác thành bit phức tạp, nhỏ hơn.
Nhờ hiện tượng quantum entanglement (ràng buộc lượng tử): chồng chéo bit nhị phân tạo thành bit kết nối, cặp, nhóm. Bit cặp xử lý thông tin phức tạp hơn vì tồn tại nhiều trạng thái cùng lúc (khác binary chỉ 1 trạng thái). Các bit ràng buộc, phụ thuộc thuộc tính lẫn nhau gọi là qubit.
Quantum computing đưa nghiên cứu máy tính xuống quy mô nhỏ hơn. 1 cặp bit 0-1 trạng thái lượng tử tạo 4 trạng thái thể hiện. 3 qubit → 8 trạng thái. Hàng trăm qubit → số trạng thái cặp vượt quá số hạt trong vũ trụ. Đó là phạm vi quantum computation.
Quantum Computing Mang Lại Gì?
Dự báo thị phần, thể thao, kinh tế, y học, thời tiết – quyết định cuộc sống, định hình tương lai. Nguồn gốc: Computation. Phần mềm/máy chạy dữ liệu qua thuật toán toán học dự đoán tương lai.
Dữ liệu dòng hải lưu → dự báo thời tiết. MRI → bác sĩ tìm liệu pháp tốt nhất. Quyết định tập đoàn → nhà phân tích tài chính điều chỉnh biểu đồ cổ phiếu. Nhưng vẫn có bài toán phức tạp vượt hiểu lầm máy cổ điển & não bộ. Quantum computing = nâng cấp cao cấp cho phân tích tính toán. Thời tiết/tài chính dự báo sớm hơn hệ quả.
Bác sĩ/phẫu thuật viên khám phá mới, thay đổi y học mãi mãi. Tối ưu tài nguyên, loại bỏ lãng phí hoàn toàn; lỗi tính toán/algoritm triệt tiêu; có thể giải mã hiện tượng tự nhiên vì bản chất tự nhiên chạy trên tính chất hạt dưới nguyên tử.
Tại Sao Hãng Máy Tính Đầu Tư Quantum Computing?
Lý do 1: Cuộc đua độc quyền & thống trị công nghệ thế giới. Xã hội phụ thuộc tech – chúng ta đã trao dữ liệu cá nhân cho tập đoàn công nghệ lớn & dự án nhà nước. Ai nắm công nghệ này = thống trị thực tế. Quantum computing = "big thing" sau AI. Công ty cung cấp quantum analysis tốt nhất → truy cập dữ liệu doanh nghiệp, chính phủ, cá nhân mọi lĩnh vực → quyết định tốt nhất, luôn dẫn đầu.
Lý do 2: Lợi nhuận. Chưa nhiều công ty cung cấp dịch vụ quantum computing thương mại/doanh nghiệp, ít đơn vị làm được experimental quantum computing. Phát triển thành công → kéo nhà đầu tư, tiền bạc.
Lý do 3: Nghiên cứu song song & phá vỡ giới hạn không gian ngoài. Có vẻ như tầm nhìn "mad scientist" nhưng qubit & lý thuyết lượng tử có thể giải quyết khái niệm vũ trụ vẫn bí ẩn cho nhà khoa học & thế giới.
Động cơ vô tận, nhưng thắng lợi không phải trò chơi – mỗi player cần rõ ràng mục tiêu từ nghiên cứu & thành tựu công nghệ này.
IBM Và Nghiên Cứu Quantum Computing
IBM vào quantum computing từ 2016: IBM Initiative Q – sáng kiến cấp ngành nâng cao phân tích tính toán cho doanh nghiệp/khảo sát. Mục tiêu: tối ưu tài nguyên bằng chẩn đoán/phân tích không lỗi, đặt tiêu chuẩn mới machine learning. Tập trung cải thiện quyết định tài chính, nâng cao quản trị rủi ro cấp doanh nghiệp. Nhanh chuyển thành nhánh cung cấp dịch vụ quantum computing active, cho truy cập mạng qua cloud. Đích đến: thay đổi cách kinh doanh hiện nay, IBM Q hỗ trợ tổ chức/giáo dục thúc đẩy quantum computing – hiện là advocate chính cho ML & computational analysis toàn cầu.
IBM Q System One: Làn Đá Đánh Đáy Của IBM Trong Kinh Doanh Quantum Computing
Tháng 1/2019: IBM công bố Q System One sẵn sàng dùng cho doanh nghiệp, tháng này chính thức ra mắt – thu hút chuyên gia công nghệ, lượng tử. System One = nâng cấp lớn so với Q gốc (5 qubit). System One mới: 20 qubit → tính toán phức tạp gấp 5 lần tiền nhiệm. Đã có CERN, Fermilab ký dùng dịch vụ cloud. Hệ thống mới reset nhanh hơn, nếu cryostat (hệ thống làm lạnh) duy trì tốt → giải pháp khả thi cho bài toán doanh nghiệp.
IBM Q System One Có Phải Bước Nhảy Vọt Của Quantum Computing?
IBM tuyên bố System One là "máy lượng tử tích hợp hoàn toàn đầu tiên thế giới" – có thể thay đổi kinh tế tài chính & phân tích khoa học tương lai. IBM khẳng định mở cửa nghiên cứu dẫn đến khám phá khoa học, đạt mục tiêu tối ưu tài nguyên, lập kế hoạch doanh nghiệp, chẩn đoán bệnh qua quantum. Tuy nhiên cần nhiều thảo luận trước khi kết luận khả năng thực tế.
Quantum computing phụ thuộc định luật cơ học lượng tử & ràng buộc lượng tử. Các định luật này chưa từng được chứng minh thực nghiệm hoàn toàn, dù nghiên cứu rộng rãi từ Einstein, Schrödinger. Nhiều lý thuyết vẫn bác bỏ khái niệm lượng tử → IBM không thể giải quyết tất cả bằng System One. Thứ 2: dù IBM tuyên bố thay đổi phân tích thương mại, quá phức tạp để đạt được. Quantum computer chỉ cho kết quả thực nghiệm cho đến nay, System One cũng vậy. Việc triển khai thực tế công nghiệp có feasible không – vấn đề phân tích/khoan lý luận dài hạn.
Có thể nói: System One chắc chắn là mốc son (benchmark) nghiên cứu quantum computing, kết quả thực nghiệm mở ý tưởng mới cho khả năng quantum analysis, tiến về tối ưu tài nguyên, phân tích rủi ro, chẩn đoán bệnh qua quantum computing. Thay vì "problem solver", System One nhiều khả năng đóng vai "nghiên cứu viên" – giúp phát triển công cụ/kỹ thuật quantum analysis tiến xa hơn.
Tại Sao IBM Q System One Có Thể Không Phải "Máy Tối Thượng"?
Vì duy trì máy này với công nghệ hiện tại = sự tỉ mỉ, chăm sóc, giám sát chủ động cực độ. Quantum computer cần nhiệt độ cực thấp dưới -100°C. Tại sao? Hạt lượng tử bị méo mó bởi dao động nhỏ nhất – cần trạng thái gần như tĩnh. System One mới ra mắt thương mại – chưa biết khả năng chống méo mó ra sao. IBM khó lòng "all-in" 1 máy thực nghiệm → chắc có kế hoạch khác. Vấn đề tiếp: độ tin cậy. Không test kỹ → ngay IBM cũng không dám cam kết 100% reliable cho thương mại. Do đó sử dụng sớm chỉ mang tính thực nghiệm, không cam kết kết quả cho doanh nghiệp ký hợp đồng.
Quantum Computing Có Là Bước Tiến Tốt Cho Tài Chính IBM?
Thẳng thắn: công ty >100 tuổi, tài chính không phải lo ngại hàng đầu khiventure. IBM phát triển Q System One không đơn độc – có nhà nghiên cứu, kiến trúc sư, designer quốc tế. Nếu làm vậy → chắc chắn hiểu rõ hành động & tương lai. IBM biết quantum computing + thương mại hóa tương lai mang lại gì. Gần đây IBM thất bại thu hút doanh số qua mobile tech, web services. Đầu tư nghiên cứu, tri thức, vốn, cược tương lai vào công nghệ thực nghiệm – không phải "thử sai" (trial & error). IBM đã kiếm tỷ $ từ thương mại, quantum computing + AI tiềm năng có thể thay đổi chiến lược lợi nhuận.
Có Rủi Ro Gì Liên Quan?
Xử lý công nghệ mạnh → hậu quả cần cân nhắc. Đã nói: chuyển thành công từ thực nghiệm → triển khai thực tế = độc quyền IBM, đưa vào vòng tròn doanh nghiệp lớn & có thể đời sống cá nhân. Tích hợp AI → dữ liệu khổng lồ cho máy self-learning/analyzing = không chỉ rủi ro mà nguy hiểm tiềm ẩn. Quantum computing có thể phá mã hóa (cryptography) – dùng ngăn chặn cyber attack, bảo mật comms. Nhưng dùng ngược → xâm nhập file mã hóa chính phủ, nghiên cứu doanh nghiệp. Nếu IBM thành công, không biết chúng ta mất gì dưới vỏ bọc thành tựu khoa học/doanh nghiệp.
Quá sớm kết luận IBM làm gì với Q System One, nhưng phải nhớ hậu quả công suất công nghệ này mang theo thành công & tiến bộ. Còn cần thời gian bỏ hoàn toàn máy cổ điển cho phân tích tính toán – không phải doanh nghiệp nào cũng chọn quantum. Hiện tại IBM có thể thành công ty đầu tiên duy trì kinh doanh quantum computing có lợi. Thí nghiệm Q System One sẽ mở cửa năng suất mới, hay mang rủi ro "vụ nổ trí tuệ máy móc & công nghệ tối thượng"?