Số lượng Qubit trong Điện toán Lượng tử: Báo cáo Hiện trạng 2026
Hướng dẫn đơn giản để hiểu máy tính lượng tử hiện nay ở đâu và khi nào chúng có thể phá mã hóa tiền điện tử
Qubit là gì?
Hãy nghĩ về qubit như "bit" của máy tính lượng tử, nhưng mạnh mẽ và mỏng manh hơn nhiều:
Qubit Vật lý (Qubit Nhiễu)
Phần cứng qubit 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.
Qubit Logic (Qubit Được Sửa Lỗi)
Nhóm 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, bạn cần khoảng 1.600-2.600 qubit logic, tương đương với khoảng 2-4 triệu qubit vật lý.
Tình trạng Điện toán Lượng tử Hiện tại theo Công ty
| Company | Technology | Physical Qubits (2025-26) | Logical Qubits (Current / Target) | Target Year | Key Achievement | Reference |
|---|---|---|---|---|---|---|
| IBM | Siêu dẫn | 156 (Heron R2) | 1-2 / 200 | 2029 | Hoạt động nhanh hơn 50 lần. Hệ thống Starling: 200 qubit logic, 100 triệu hoạt động được sửa lỗi. System Two đã triển khai. | Lộ trình |
| Siêu dẫn | 105 (Willow) | Demo dưới ngưỡng / 100+ | 2028-29 | Đầu tiên chứng minh sửa lỗi có thể mở rộng. Giảm lỗi theo cấp số nhân. Hoàn thành benchmark RCS trong <5 phút (10^25 năm cổ điển). Đạt được chén thánh. | Chip Willow | |
| IonQ | Ion Bẫy | 64 → 256 (2026) | 0 / 1.600 (2028), 40.000-80.000 (2030) | 2028-30 | Độ chính xác 99,99% (kỷ lục thế giới). Lộ trình tích cực nhất đến CRQC. Đã mua lại Oxford Ionics & Skyloom. Có thể phá Bitcoin vào 2028-2030 nếu đạt mục tiêu. | Lộ trình |
| Quantinuum | Ion Bẫy | 56 (Helios) | 12 / Hàng chục | 2030 (Apollo) | Hiệu quả nhất: 3 vật lý cho 1 qubit logic. Độ trung thực 2-qubit 99,921%. Kết nối toàn diện. QV >2 triệu. Chất lượng cao nhất hiện nay. | Website |
| Atom Computing | Nguyên tử Trung tính | 1.225 | Đang phát triển / 100+ | 2027-28 | Hệ thống triển khai lớn nhất. Hoạt động ở nhiệt độ phòng. Hợp tác với Microsoft. Mở rộng lên 100.000 nguyên tử trong những năm tới. | Website |
| QuEra | Nguyên tử Trung tính | 448 (demo), 256 (thương mại) | R&D / 10-100 | 2027-28 | Hợp tác Harvard/MIT. Kiến trúc 448 nguyên tử. Đã giao cho AIST Nhật Bản. Sắp xếp nguyên tử linh hoạt 2D/3D. | Website |
| Pasqal | Nguyên tử Trung tính | 1.000 → 10.000 (2026) | Đang phát triển / Có thể mở rộng | 2026-28 | 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. | Website |
| Rigetti | Siêu dẫn | 84 (Ankaa-3) | Đang phát triển / 100+ | 2028-30 | Độ trung thực 2-qubit 99,5%. Kiến trúc mô-đun. Kế hoạch: 1.000+ vật lý vào 2026, 100.000 logic vào 2030. | Website |
| PsiQuantum | Quang tử | Giai đoạn phát triển | 0 / 100+ | 2027-28 | Tham vọng nhất: 1 triệu+ qubit quang tử vật lý vào 2027-28. Nhiệt độ phòng. Sử dụng nhà máy bán dẫn. Tài trợ $1,3 tỷ+. Đặt cược táo bạo. | Website |
| Microsoft | Topo | Mẫu thử Majorana 1 | Giai đoạn R&D / Chưa xác định | Năm không phải thập kỷ | Thử nghiệm nhất. Demo vật liệu topo đầu tiên. Có thể cần ít qubit vật lý hơn nếu được chứng minh. Phòng ngừa với đối tác IonQ, Quantinuum, Atom. | Azure Quantum |
| D-Wave | Ủ Lượng tử | 5.000+ | Không áp dụng (không phổ quát) | Thương mại hiện nay | Hệ thống thương mại duy nhất được triển khai. Kiểm soát đông lạnh trên chip. Đã mua lại Quantum Circuits Inc. Không thể phá mã hóa - chỉ tối ưu hóa. | Website |
| Oxford Ionics | Ion Bẫy | Mẫu thử R&D | Không áp dụng (được IonQ mua lại) | Sáp nhập 2025 | Người giữ kỷ lục thế giới 99,99% trước đó. Công nghệ điều khiển qubit điện tử hiện là một phần của ngăn xếp IonQ. | Website |
IBM
Lộ trìnhTechnology: 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. System Two đã triển khai.
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. Giảm lỗi theo cấp số nhân. Hoàn thành benchmark RCS trong <5 phút (10^25 năm cổ điển). Đạt được chén thánh.
IonQ
Lộ trìnhTechnology: Ion Bẫy
Physical Qubits: 64 → 256 (2026)
Logical Qubits: 0 / 1.600 (2028), 40.000-80.000 (2030)
Target Year: 2028-30
Achievement: Độ chính xác 99,99% (kỷ lục thế giới). Lộ trình tích cực nhất đến CRQC. Đã mua lại Oxford Ionics & Skyloom. Có thể phá Bitcoin vào 2028-2030 nếu đạt mục tiêu.
Quantinuum
WebsiteTechnology: Ion Bẫy
Physical Qubits: 56 (Helios)
Logical Qubits: 12 / Hàng chục
Target Year: 2030 (Apollo)
Achievement: Hiệu quả nhất: 3 vật lý cho 1 qubit logic. Độ trung thực 2-qubit 99,921%. Kết nối toàn diện. QV >2 triệu. Chất lượng cao nhất hiện nay.
Atom Computing
WebsiteTechnology: Nguyên tử Trung tính
Physical Qubits: 1.225
Logical Qubits: Đang phát triển / 100+
Target Year: 2027-28
Achievement: Hệ thống triển khai lớn nhất. Hoạt động ở nhiệt độ phòng. Hợp tác với Microsoft. Mở rộng lên 100.000 nguyên tử trong những năm tới.
QuEra
WebsiteTechnology: Nguyên tử Trung tính
Physical Qubits: 448 (demo), 256 (thương mại)
Logical Qubits: R&D / 10-100
Target Year: 2027-28
Achievement: Hợp tác Harvard/MIT. Kiến trúc 448 nguyên tử. Đã giao cho AIST Nhật Bản. Sắp xếp nguyên tử linh hoạt 2D/3D.
Pasqal
WebsiteTechnology: Nguyên tử Trung tính
Physical Qubits: 1.000 → 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
WebsiteTechnology: 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
WebsiteTechnology: 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. Tài trợ $1,3 tỷ+. Đặt cược táo bạo.
Microsoft
Azure QuantumTechnology: Topo
Physical Qubits: Mẫu thử Majorana 1
Logical Qubits: Giai đoạn R&D / Chưa xác định
Target Year: Năm không phải thập kỷ
Achievement: Thử nghiệm nhất. Demo vật liệu topo đầu tiên. Có thể cần ít qubit vật lý hơn nếu được chứng minh. Phòng ngừa với đối tác IonQ, Quantinuum, Atom.
D-Wave
WebsiteTechnology: Ủ Lượng tử
Physical Qubits: 5.000+
Logical Qubits: Không áp dụng (không phổ quát)
Target Year: Thương mại hiện nay
Achievement: Hệ thống thương mại duy nhất được triển khai. Kiểm soát đông lạnh trên chip. Đã mua lại Quantum Circuits Inc. Không thể phá mã hóa - chỉ tối ưu hóa.
Oxford Ionics
WebsiteTechnology: Ion Bẫy
Physical Qubits: Mẫu thử R&D
Logical Qubits: Không áp dụng (được IonQ mua lại)
Target Year: Sáp nhập 2025
Achievement: Người giữ kỷ lục thế giới 99,99% trước đó. Công nghệ điều khiển qubit điện tử hiện là một phần của ngăn xếp IonQ.
Giải thích Loại Công nghệ:
Siêu dẫn
Mạch siêu lạnh (lạnh hơn không gian). Cổng nhanh nhưng cần làm lạnh cực độ.
Ion Bẫy
Các nguyên tử đơn lẻ được giữ bằng laser. Rất chính xác nhưng hoạt động chậm hơn.
Nguyên tử Trung tính
Mảng nguyên tử trong bẫy laser. Có thể mở rộng cao, có thể hoạt động ấm hơn.
Quang tử
Sử dụng hạt ánh sáng. Tiềm năng nhiệt độ phòng, sử dụng nhà máy chip tiêu chuẩn.
Topo
Lý thuyết. Qubit được bảo vệ vốn có khỏi lỗi (nếu hoạt động).
Ủ Lượng tử
Chuyên dụng chỉ cho tối ưu hóa. Không phải điện toán lượng tử phổ quát.
Định nghĩa & Thuật ngữ
| Term | Simple Explanation |
|---|---|
| Qubit Vật lý | Phần cứng qubit thực tế. Dễ bị lỗi (như bàn phím mà cứ 100 phím thì có 1 phím lỗi). |
| Qubit Logic | Qubit được sửa lỗi được tạo từ 100-1000 qubit vật lý làm việc cùng nhau. |
| Dưới Ngưỡng | Cột mốc quan trọng khi thêm NHIỀU qubit hơn GIẢM lỗi (Google Willow đạt được điều này vào năm 2024). |
| FTQC (Điện toán Lượng tử Chịu Lỗi) | Máy tính lượng tử có thể chạy vô thời hạn mà không tích lũy lỗi. Mục tiêu cuối cùng. |
| Độ Trung thực Cổng | Độ chính xác của các hoạt động lượng tử. 99,99% ("bốn số 9") là ngưỡng cho sửa lỗi thực tế. |
| CRQC | Máy tính Lượng tử Liên quan Mật mã - đủ mạnh để phá các tiêu chuẩn mã hóa hiện tại. |
| Mã Bề mặt | Kỹ thuật sửa lỗi sắp xếp qubit vật lý trong lưới 2D. Mỗi mảng = 1 qubit logic. |
| Khối lượng Lượng tử (QV) | Đo lường hiệu suất toàn diện (không chỉ số lượng qubit - bao gồm chất lượng, kết nối, tỷ lệ lỗi). |
Nguồn Dữ liệu
- Lộ trình công ty và thông báo chính thức (IBM, Google, IonQ, Quantinuum, v.v.)
- Ấn phẩm tạp chí Nature (Google Willow, nghiên cứu Harvard/MIT)
- Phân tích ngành The Quantum Insider
- Tiêu chuẩn mật mã hậu lượng tử NIST (FIPS 203-205)
- Báo cáo QEC của Riverlane 2025
Last Updated: 27 tháng 1 năm 2026