Mặc dù máy tính lượng tử mới chỉ đang trong giai đoạn phôi thai, nhưng tác giả của những cỗ máy khổng lồ này đã mong muốn các lập trình viên thử nghiệm với các phần mềm. Việc lập trình các vi mạch trong cỗ máy lượng tử là một thử thách lớn. Thay vì sử dụng hệ nhị phân tiêu chuẩn, máy tính lượng tử sử dụng “qubit”, đơn vị tính có thể ở trong hai trạng thái cùng lúc nhờ hiện tượng giao thoa (superposition). Qubit có thể ảnh hưởng lẫn nhau kể cả khi không được kết nối vật lý.

Ngoài ra, chúng ở trong trạng thái lượng tử trong khoảng thời gian ngắn hơn cả một cái chớp mắt. Việc sử dụng chúng cần phần mềm khác biệt và chỉ có một số ít các lập trình viên có đủ kiến thức để thực hiện việc nghiên cứu triển khai.

Bộ dụng cụ (toolkit) Cirq của Google giúp các nhà phát triển tạo ra thuật toán mà không cần nền tảng lý thuyết về vật lý lượng tử. Cirq là công cụ mã nguồn mở để mọi người đều có thể tiếp cận và chỉnh sử phần mềm.

Chip lượng tử Bristlecone 72-qubit mạnh nhất thời điểm hiện tại.

Google cho biết, sản phẩm này tương tự như công cụ TensorFlow sử dụng cho máy học. Lập trình viên có thể sử dụng Cirq để viết các thuật toán lượng tử chạy trên thiết bị mô phỏng, trong khi mục tiêu chính của Google hướng đến những cỗ máy thực tiễn trong tương lai.

Một sản phẩm khác cũng được ra mắt là OpenFermion-Cirq, một toolkit sử dụng cho thuật toán mô phỏng phân tử và đặc tính của vật chất. Hóa học là một trong những ngành máy tính lượng tử có khả năng được áp dụng sớm nhất trong ngắn hạn.

Các đối tác của Google trong phát triển Cirq là Zapata Computing vốn tập trung vào các phần mềm trong hóa học và vật chất, hay Quantum Benchmark nổi bật với sản phẩm đánh giá hiệu quả của các phần cứng lượng tử trong nhiều ứng dụng.

Không thiếu các sản phẩm mã nguồn mở trong lĩnh vực máy móc lượng tử, nhưng phần mềm của Google đóng vai trò quan trọng với vị thế dẫn đầu ngành công nghiệp trong phát triển các bộ xử lý lượng tử mạnh mẽ như chip Bristlecone.

Các chuyên gia trong lĩnh vực lượng tử cho rằng việc chia sẻ các mã code sẽ giúp phát triển cộng đồng lập trình, giống như những lĩnh vực phần mềm khác. Bên cạnh đó, khả năng tiếp cận nhiều hơn với máy tính lượng tử sẽ thu hút sự quan tâm của giới công nghệ.

Một vài công ty như IBM hay Rigetti Computing đã cho phép triển khai nghiên cứu từ bên ngoài trên các máy móc trong phòng thí nghiệm của họ, và Google dự kiến sẽ theo chân sớm khi dự kiến đưa Bristlecone lên cloud và sử dụng chương trình viết bởi Cirq.

V.Cường (tổng hợp)