QRLHUB

Số Lượng Qubit trong Điện Toán Lượng Tử: Báo Cáo Tình Hình 2026

Hướng dẫn đơn giản để hiểu máy tính lượng tử đang ở đâu ngày nay và khi nào chúng có thể phá vỡ mã hóa tiền điện tử

Qubit Là Gì?

Hãy nghĩ về qubit như là "bit" của máy tính lượng tử, nhưng mạnh mẽ và mong manh hơn nhiều:

Physical Qubits (Qubit Nhiễu)

Các qubit phần cứng thực tế. Chúng thường xuyên mắc lỗi - giống như gõ trên bàn phím mà cứ 100 phím thì có 1 phím nhấn sai chữ cái.

Logical Qubits (Qubit Được Sửa Lỗi)

Nhóm các qubit vật lý làm việc cùng nhau để tạo ra một qubit đáng tin cậy. Cần hàng trăm hoặc hàng nghìn qubit vật lý để tạo ra một qubit logic thực sự hoạt động đáng tin cậy.

The Goal: Để phá mã hóa Bitcoin hoặc Ethereum với thời gian chạy thực tế (~2 giờ), bạn cần khoảng 6.500 qubit logic, tương đương với khoảng 8 triệu qubit vật lý khi dùng mã bề mặt truyền thống. Tuy nhiên, các kiến trúc mới dựa trên QLDPC (Iceberg Quantum, tháng 2 năm 2026) đã cho thấy rằng RSA-2048 có thể bị phá với dưới 100.000 qubit vật lý — giảm 10 lần. Nếu kỹ thuật tương tự áp dụng được cho ECDSA (có khả năng nhưng chưa được chứng minh), ngưỡng Bitcoin có thể thấp hơn nhiều so với những gì trước đây được giả định. Con số thường được trích dẫn "~2.330 qubit logic" là thiết kế độ rộng tối thiểu lý thuyết với thời gian chạy không thực tế.

Tình Trạng Điện Toán Lượng Tử Hiện Tại Theo Công Ty

IBM

Lộ Trình

Technology: Siêu dẫn

Physical Qubits: 156 (Heron R2)

Logical Qubits: 1-2 / 200

Target Year: 2029

Achievement: Hoạt động nhanh hơn 50 lần. Hệ thống Starling: 200 qubit logic, 100 triệu hoạt động được sửa lỗi. Blue Jay: 2.000 qubit logic vào năm 2033. System Two đã triển khai.

Google

Chip Willow

Technology: Siêu dẫn

Physical Qubits: 105 (Willow)

Logical Qubits: Demo dưới ngưỡng / 100+

Target Year: 2028-29

Achievement: Đầu tiên chứng minh sửa lỗi có thể mở rộng (tháng 12 năm 2024). Giảm lỗi theo cấp số nhân từ khoảng cách-3 đến khoảng cách-7. Tự hiệu chỉnh được hỗ trợ bởi RL (cải thiện tỷ lệ lỗi 3,5 lần).

IonQ

Lộ Trình

Technology: Ion Bẫy

Physical Qubits: 36 (Forte), 256 (kế hoạch 2026)

Logical Qubits: 0 / 1.600 (2028), 2 triệu vật lý (2030)

Target Year: 2028-30

Achievement: Độ trung thực cổng 2-qubit 99,99% (kỷ lục thế giới, tháng 10 năm 2025). Công nghệ EQC (điện tử, không phải laser) từ việc mua lại Oxford Ionics. Hoạt động trên giới hạn Doppler. Bộ giải mã Beam Search: giảm lỗi 17 lần, <1ms trên CPU. Hệ thống 256 qubit ở độ trung thực 99,99% kế hoạch năm 2026. Mua lại Skyloom (mạng lưới dựa trên không gian). Tỷ lệ vật lý-logic ở mức thấp nhất là 13:1 với độ trung thực này.

Quantinuum

Trang Web

Technology: Ion Bẫy

Physical Qubits: 98 (Helios)

Logical Qubits: 48 (khoảng cách-2, chỉ phát hiện) / Hàng trăm

Target Year: 2030 (Apollo)

Achievement: Hệ thống triển khai chất lượng cao nhất. Độ trung thực 2-qubit 99,921% (tốt nhất trong ngành cho hệ thống đã triển khai). QV >2 triệu. 48 qubit logic qua mã Iceberg với tỷ lệ 2:1 (phát hiện lỗi, không sửa). IPO $20 tỷ+ đã nộp tháng 1 năm 2026.

USTC (Trung Quốc)

PRL

Technology: Siêu dẫn

Physical Qubits: 107 (Zuchongzhi 3.2)

Logical Qubits: Demo dưới ngưỡng / Mở rộng

Target Year: Ngang bằng Google

Achievement: Đội thứ tư trên thế giới đạt được QEC dưới ngưỡng (tháng 12 năm 2025). Đầu tiên bên ngoài Mỹ. Hệ số ức chế lỗi 1,40, mã bề mặt khoảng cách-7. Ức chế rò rỉ toàn vi sóng (giảm 72 lần).

Infleqtion

Trang Web

Technology: Nguyên Tử Trung Tính

Physical Qubits: 1.600 (Sqale)

Logical Qubits: 12 (phát hiện lỗi + sửa mất mát) / 30 (2026), 1.000 (2030)

Target Year: 2026-30

Achievement: Độ trung thực cổng 2-qubit 99,5%. 1.600 nguyên tử (kỷ lục thương mại nguyên tử trung tính). Thực thi đầu tiên thuật toán Shor trên qubit logic (tháng 9 năm 2025). Đã chứng minh 12 qubit logic. Sắp niêm yết NYSE:INFQ. Tích hợp NVIDIA NVQLink. Hợp tác trung tâm lượng tử Illinois $50 triệu.

Atom Computing

Trang Web

Technology: Nguyên Tử Trung Tính

Physical Qubits: 1.180 (Thế hệ 1)

Logical Qubits: Đang phát triển / 100+

Target Year: 2027-28

Achievement: Độ trung thực cổng 2-qubit 99,6%. Hoạt động ở nhiệt độ phòng. Hợp tác với Microsoft cho điện toán lượng tử chịu lỗi. Mở rộng lên 100.000 nguyên tử trong những năm tới.

QuEra

Trang Web

Technology: Nguyên Tử Trung Tính

Physical Qubits: 260 (Gemini), 448 (demo)

Logical Qubits: R&D / 10-100

Target Year: 2027-28

Achievement: Độ trung thực cổng 2-qubit 99,5%. Hợp tác Harvard/MIT. Kiến trúc chịu lỗi 448 nguyên tử với QEC dưới ngưỡng 2,14 lần (tháng 11 năm 2025, Nature). Đã giao máy hỗ trợ sửa lỗi cho AIST Nhật Bản.

Pasqal

Trang Web

Technology: Nguyên Tử Trung Tính

Physical Qubits: 1.000 đến 10.000 (2026)

Logical Qubits: Đang phát triển / Có thể mở rộng

Target Year: 2026-28

Achievement: Mở rộng tích cực: 10.000 qubit vật lý vào năm 2026. Lãnh đạo lượng tử châu Âu. Tập trung vào tối ưu hóa và mô phỏng.

Rigetti

Trang Web

Technology: Siêu dẫn

Physical Qubits: 84 (Ankaa-3)

Logical Qubits: Đang phát triển / 100+

Target Year: 2028-30

Achievement: Độ trung thực 2-qubit 99,5%. Kiến trúc mô-đun. Kế hoạch: 1.000+ vật lý vào 2026, 100.000 logic vào 2030.

PsiQuantum

Trang Web

Technology: Quang Tử

Physical Qubits: Giai đoạn phát triển

Logical Qubits: 0 / 100+

Target Year: 2027-28

Achievement: Tham vọng nhất: 1 triệu+ qubit quang tử vật lý vào 2027-28. Nhiệt độ phòng. Sử dụng nhà máy bán dẫn (GlobalFoundries). Tài trợ Series E $1 tỷ+. Cựu lãnh đạo AMD/Xilinx Victor Peng được bổ nhiệm CEO (tháng 2 năm 2026) cho giai đoạn triển khai. Cơ sở tại Úc và Chicago.

Microsoft

Azure Quantum

Technology: Topo

Physical Qubits: Nguyên mẫu Majorana 1

Logical Qubits: Giai đoạn R&D / Chưa xác định

Target Year: Năm không phải thập kỷ

Achievement: Lần đầu tiên đọc qubit Majorana (QuTech, tháng 2 năm 2026, Nature): đo parity đơn lần qua điện dung lượng tử với thời gian kết hợp >1ms. Demo vật liệu topo đầu tiên (tháng 2 năm 2025). Có thể cần ít qubit vật lý hơn nếu được chứng minh. Phòng ngừa với đối tác IonQ, Quantinuum, Atom Computing.

D-Wave

Trang Web

Technology: Lai (Ủ + Mô Hình Cổng)

Physical Qubits: 5.000+ (ủ)

Logical Qubits: Không áp dụng (ủ), Mô hình cổng đang phát triển

Target Year: 2026 mô hình cổng

Achievement: Đã mua lại Quantum Circuits Inc. với giá $550 triệu (tháng 1 năm 2026). Kiểm soát đông lạnh trên chip đầu tiên trong ngành. Hệ thống mô hình cổng dual-rail được lên kế hoạch cho năm 2026. Hệ thống ủ không thể phá mã hóa.

Oxford Ionics

Trang Web

Technology: Ion Bẫy

Physical Qubits: Nguyên mẫu R&D

Logical Qubits: Không áp dụng (đã mua bởi IonQ)

Target Year: Sáp nhập 2025

Achievement: Người giữ kỷ lục thế giới 99,99% trước đây. Công nghệ điều khiển qubit điện tử hiện là một phần của ngăn xếp IonQ.

blueqat

EE Times

Technology: Silicon (Bán Dẫn)

Physical Qubits: Nguyên mẫu để bàn

Logical Qubits: Giai đoạn đầu

Target Year: 2030: 100 qubit

Achievement: Máy tính lượng tử silicon cỡ để bàn với giá $670K. Tận dụng các nhà máy bán dẫn hiện có (kinh tế học Định luật Moore). Trưng bày tại sự kiện liền kề CES tháng 1 năm 2026.

Equal1

TQI

Technology: Silicon (CMOS)

Physical Qubits: Bell-1 (đang vận chuyển)

Logical Qubits: Giai đoạn đầu

Target Year: Mở rộng

Achievement: Huy động $60 triệu tháng 1 năm 2026. Gắn rack, sẵn sàng cho trung tâm dữ liệu. Không cần tủ lạnh pha loãng. Đã vận chuyển cho Trung tâm HPC Không gian ESA. Sản xuất bán dẫn tiêu chuẩn.

SQC

Nature

Technology: Silicon (Nguyên Tử)

Physical Qubits: 11

Logical Qubits: R&D / Mở rộng

Target Year: 2030+

Achievement: Độ trung thực cổng 1-qubit 99,99% và 2-qubit 99,90% trong silicon (tháng 12 năm 2025, Nature). Thời gian kết hợp 660ms. Tận dụng chế tạo bán dẫn.

Giải Thích Các Loại Công Nghệ

Siêu Dẫn

Mạch siêu lạnh (lạnh hơn không gian). Hoạt động cổng nhanh (20-100 nano giây) nhưng cần làm lạnh cực độ trong tủ lạnh pha loãng. Kiến trúc chủ đạo: IBM, Google, USTC.

Ion Bẫy

Các nguyên tử riêng lẻ được giữ bởi trường điện từ và điều khiển bằng laser. Rất chính xác (độ trung thực cổng tốt nhất) nhưng hoạt động chậm hơn (1-100 micro giây). Dẫn đầu: IonQ, Quantinuum.

Nguyên Tử Trung Tính

Mảng nguyên tử trong kẹp quang học (chùm laser tập trung). Có thể mở rộng cao (kỷ lục 6.100 qubit được lập bởi Caltech, tháng 9 năm 2025). Có thể hoạt động ở nhiệt độ cao hơn siêu dẫn. Dẫn đầu: Atom Computing, QuEra, Pasqal.

Quang Tử

Sử dụng các hạt ánh sáng (photon). Tiềm năng nhiệt độ phòng, tương thích với chế tạo chip tiêu chuẩn. Cho phép kết nối mạng giữa các máy tính lượng tử. Dẫn đầu: PsiQuantum, Xanadu.

Topo

Phương pháp lý thuyết trong đó qubit được bảo vệ vốn có khỏi lỗi bởi cấu trúc vật lý của chúng. Có thể cần ít qubit vật lý hơn nhiều cho mỗi qubit logic. Microsoft là người ủng hộ chính; vẫn còn giai đoạn đầu.

Silicon / Bán Dẫn

Qubit được xây dựng trên chip silicon tiêu chuẩn sử dụng sản xuất bán dẫn hiện có. Tiềm năng cho việc mở rộng và giảm chi phí theo kiểu Định luật Moore. Dẫn đầu: blueqat, Equal1, SQC, Intel.

Ủ Lượng Tử

Chuyên dụng chỉ cho các vấn đề tối ưu hóa. Không phải điện toán lượng tử phổ quát. Không thể chạy thuật toán Shor, vì vậy không thể phá mã hóa. D-Wave đang chuyển sang cũng bao gồm điện toán mô hình cổng.

Định Nghĩa và Thuật Ngữ

TermSimple Explanation
Physical QubitsCác qubit phần cứng thực tế. Dễ bị lỗi (như bàn phím mà cứ 100 phím thì có 1 phím lỗi).
Logical QubitsQubit được sửa lỗi được tạo từ hàng trăm đến hàng nghìn qubit vật lý làm việc cùng nhau. Loại cần thiết để chạy thuật toán Shor.
Below Threshold (Dưới Ngưỡng)Cột mốc quan trọng khi thêm NHIỀU qubit hơn GIẢM lỗi. Google Willow đạt được điều này vào tháng 12 năm 2024. Ba đội khác đã xác nhận nó (Quantinuum, Harvard/QuEra, USTC).
FTQC (Fault-Tolerant Quantum Computing)Máy tính lượng tử có thể chạy vô thời hạn mà không tích lũy lỗi. Mục tiêu cuối cùng cho phân tích mật mã.
Gate Fidelity (Độ Trung Thực Cổng)Độ chính xác của các hoạt động lượng tử. 99,9%+ ("ba số chín" hoặc tốt hơn) là ngưỡng cho sửa lỗi thực tế. Tốt nhất hiện tại: 99,99% (IonQ EQC, nguyên mẫu phòng thí nghiệm). Tốt nhất đã triển khai: 99,921% (Quantinuum Helios).
CRQCCryptographically Relevant Quantum Computer - đủ mạnh để chạy thuật toán Shor và phá mã hóa ECDSA/RSA. Chưa tồn tại.
Surface Code (Mã Bề Mặt)Kỹ thuật sửa lỗi phổ biến nhất. Sắp xếp qubit vật lý trong lưới 2D. Mỗi mảng qubit tạo thành một qubit logic. "Khoảng cách" cao hơn (mảng lớn hơn) có nghĩa là tỷ lệ lỗi thấp hơn.
QLDPC Codes (Mã QLDPC)Quantum Low-Density Parity-Check codes (Mã kiểm tra parity mật độ thấp lượng tử). Một lớp sửa lỗi mới hơn mã hóa nhiều qubit logic trên mỗi khối mã với ít overhead hơn nhiều so với mã bề mặt (ví dụ: 14 qubit logic trong ~860 qubit vật lý so với 1 qubit logic trong ~511 cho mã bề mặt khoảng cách 16). Yêu cầu kết nối phi cục bộ nhưng giảm tổng yêu cầu qubit vật lý khoảng 10 lần.
Lattice Surgery (Phẫu Thuật Lattice)Hoạt động cơ bản cho tính toán trên mã bề mặt. Chia tách, hợp nhất và thao tác qubit logic. Lần đầu tiên được trình diễn trên qubit siêu dẫn bởi ETH Zurich vào tháng 2 năm 2026.
Quantum Volume (QV)Thước đo hiệu suất toàn diện kết hợp số lượng qubit, chất lượng, kết nối và tỷ lệ lỗi thành một con số duy nhất. Quantinuum Helios hiện giữ kỷ lục ở QV >2 triệu.
ECDSA / secp256k1Thuật toán chữ ký số và đường cong cụ thể được sử dụng bởi Bitcoin và Ethereum. Dễ bị tấn công bởi thuật toán Shor trên máy tính lượng tử đủ mạnh.
Shor's Algorithm (Thuật Toán Shor)Một thuật toán lượng tử phá RSA và ECDSA bằng cách giải quyết các vấn đề phân tích và logarit rời rạc nhanh hơn theo cấp số nhân so với bất kỳ máy tính cổ điển nào.
HNDLHarvest Now, Decrypt Later (Thu Hoạch Bây Giờ, Giải Mã Sau). Đối thủ lưu trữ dữ liệu được mã hóa ngày nay để giải mã lượng tử trong tương lai. Cục Dự trữ Liên bang đã xác nhận điều này đang xảy ra tích cực với dữ liệu blockchain.
PQCPost-Quantum Cryptography (Mật Mã Hậu Lượng Tử). Các thuật toán mới được thiết kế để chống lại cả tấn công cổ điển và lượng tử. NIST đã chuẩn hóa ba vào tháng 8 năm 2024: ML-KEM, ML-DSA, SLH-DSA.

Nguồn Dữ Liệu

  • Lộ trình công ty và thông báo chính thức (IBM, Google, IonQ, Quantinuum, Infleqtion, D-Wave, PsiQuantum, v.v.)
  • Ấn phẩm tạp chí Nature (Google Willow, Harvard/MIT/QuEra, USTC Zuchongzhi 3.2, qubit silicon SQC, mảng khoang Stanford, đọc Majorana QuTech)
  • Ấn phẩm Nature Electronics (chip crossbar QuTech QARPET)
  • Ấn phẩm Nature Physics (phẫu thuật lattice ETH Zurich, QEC overhead không đổi Tokyo)
  • Bản thảo trước ePrint / arXiv (Kim et al. 2026/106, Iceberg Quantum Pinnacle Architecture 2602.11457, bộ giải mã Beam Search IonQ, nâng cao độ tin cậy Shor)
  • Phân tích ngành The Quantum Insider
  • Báo cáo QEC của Riverlane 2025 (120 bài báo, 25 chuyên gia bao gồm người đoạt giải Nobel John Martinis)
  • Tiêu chuẩn mật mã hậu lượng tử NIST (FIPS 203-205)
  • Phân tích điện toán lượng tử a16z crypto (tháng 12 năm 2025)
  • Nghiên cứu HNDL của Cục Dự trữ Liên bang (tháng 10 năm 2025)

Last Updated: 16 tháng 2 năm 2026