Tương lai trung tâm dữ liệu với máy tính lượng tử và mô hình lai

Trung tâm dữ liệu lượng tử là các cơ sở thiết kế nhằm đáp ứng các nhu cầu về nguồn điện, làm mát và quản lý luồng công việc dành riêng cho máy tính lượng tử. Có thể là cơ sở xây dựng riêng biệt hoặc đặt cùng các hệ thống điện toán cổ điển trong các trung tâm điện toán hiệu năng cao. Để được chấp nhận, các QPU phải tuân thủ các chuẩn mực chung như kích cỡ chuẩn gắn rack, giới hạn điện năng và hệ thống làm mát. Tiêu chuẩn đánh giá vì thế khác biệt hẳn so với một thí nghiệm vật lý thông thường.

Trên bình diện toàn cầu, việc chuẩn hóa vận hành trung tâm lượng tử đã được các tổ chức quốc tế phối hợp thực hiện. Dự án Open Compute Project phân tích vấn đề tích hợp lượng tử như một thách thức thiết kế dữ liệu trung tâm. Tại Anh, chương trình Quantum Data Centre of the Future tiếp tục phát triển mô hình cơ sở lai quantum-classical. Bên cạnh đó, startup ORCA Computing đã trình diễn máy tính lượng tử thật sự trong môi trường trung tâm dữ liệu phối hợp với hạ tầng lai.

Yếu tố quan trọng nhất trong thiết kế trung tâm dữ liệu lượng tử là vấn đề nhiệt độ vận hành. Các máy dựa trên công nghệ siêu dẫn, điển hình như dự án của IBM hay Google, yêu cầu làm lạnh bằng tủ pha loãng để giữ qubit ở mức nhiệt độ chỉ vài phần nghìn độ trên không độ tuyệt đối. Điều này hệ quả đến nhu cầu điện năng lớn, cần giảm chấn động và chống nhiễu tín hiệu.