Phần mềm nguồn mở mới này sẽ giúp các nhà phát triển thử nghiệm với các loại máy, bao gồm cả bộ xử lý lượng tử siêu mạnh của Google.

Máy tính lượng tử vẫn còn trong giai đoạn sơ khai, nhưng những người xây dựng các máy móc đặc biệt vẫn luôn muốn khuyến khích các nhà phát triển phần mềm thử nghiệm với chúng. Trong khi đó, lập trình các mạch trên các máy lượng tử thực sự là một thách thức lớn. Thay vì các bit kỹ thuật số tiêu chuẩn, đại diện cho 1 hoặc 0, các máy tính lượng tử sử dụng “qubit”, có thể ở cả hai trạng thái cùng một lúc nhờ hiện tượng chồng chất. Qubits cũng có thể ảnh hưởng lẫn nhau ngay cả khi chúng không được kết nối vật lý. Hơn nữa, chúng chỉ giữ ở trạng thái lượng dễ vỡ chỉ trong chớp mắt. Khai thác chúng đòi hỏi phần mềm hoàn toàn khác và chỉ một nhóm nhỏ các nhà phát triển hiện có đủ kiến ​​thức chuyên môn cao để viết các chương trình như vậy.

Vì muốn thay đổi điều đó, Google đã cho ra đời Cirq, một bộ công cụ phần mềm cho phép các nhà phát triển tạo ra các thuật toán mà không cần một nền tảng trong vật lý lượng tử. Cirq là một sáng kiến ​​nguồn mở, có nghĩa là bất cứ ai cũng có thể truy cập và chỉnh sửa phần mềm. Google so sánh Cirq với bộ công cụ mã nguồn mở TensorFlow vốn đã phổ biến và giúp xây dựng phần mềm máy học dễ dàng hơn. Hiện tại, các nhà phát triển có thể sử dụng Cirq để tạo ra các thuật toán lượng tử chạy trên mô phỏng. Nhưng mục đích của bộ công cụ này là giúp xây dựng phần mềm sẽ chạy trên một loạt các máy thực trong tương lai.

Gã khổng lồ công nghệ cũng đồng thời cho ra đời OpenFermion-Cirq, một bộ công cụ để tạo ra các thuật toán mô phỏng các phân tử và tính chất của vật liệu. Thật vậy, hóa học là một trong những ứng dụng trong đó máy tính lượng tử có khả năng được sử dụng nhiều nhất trong ngắn hạn. Một trong những công ty đã làm việc với Google để phát triển Cirq là Zapata Computing, công ty công nghệ ban đầu tập trung vào phần mềm hóa học và vật liệu (xem bài “The world’s first quantum superstore”)

Một đối tác khác của Google là Quantum Benchmark, giúp mọi người đánh giá hiệu suất của các loại phần cứng lượng tử khác nhau cho các ứng dụng khác nhau. Joseph Emerson, giám đốc điều hành và người sáng lập của công ty cho biết: “Cirq cung cấp cho chúng tôi một nền tảng có thể truy cập để cung cấp các công cụ của chúng tôi đến với người dùng”.

Nguồn: MIT Technology Review

Có nhiều sáng kiến ​​nguồn mở khác đã cho phép các nhà phát triển xây dựng mã cho một số máy lượng tử hiện có, nhưng những bước đi của Google rất quan trọng vì công ty đã dẫn đầu trong việc phát triển các bộ xử lý lượng tử mạnh mẽ như chip Bristlecone giữ kỉ lục về lượng qubits nó có thể chứa. (trong hình trên)

Các nhà nghiên cứu làm việc trong lĩnh vực lượng tử nói rằng việc chia sẻ mã một cách công khai sẽ hỗ trợ cho cộng đồng phát triển sôi động hơn, cũng giống như trong các lĩnh vực khác của phần mềm. Andrew Childs, đồng giám đốc của Trung tâm liên hợp về thông tin lượng tử và khoa học máy tính tại Đại học Maryland  cho biết: “Chúng ta đang ở giai đoạn đầu trong việc phát triển máy tính lượng tử, vì vậy sẽ là lợi thế đối với mọi người nếu mọi thứ được thực hiện một cách cởi mở, công khai”.

Một điều khác sẽ thúc đẩy sự quan tâm là khả năng tiếp cận với các máy tính lượng tử, mà phần lớn hiện vẫn đang nằm trong các phòng thí nghiệm. Các công ty như IBM và Rigetti Computing đã làm cho máy của họ dễ dàng tiếp cận với những người muốn chạy các thuật toán trên chúng, và Google đang thiết lập để theo đuổi mục tiêu này. Gã khổng lồ công nghệ nói rằng đang lên kế hoạch để làm cho bộ vi xử lý Bristlecone có sẵn thông qua điện toán đám mây, và các nhà phát triển sẽ có thể sử dụng Cirq để viết các chương trình cho nó.

Hà Thủy

Lược dịch theo MIT Technology Review


Tác giả Martin Giles: Trưởng chi nhánh San Francisco của MIT Technology Review (trước đó làm trong The Economist).