QuantumSim, một dự án mã nguồn mở trên GitHub, đang phá vỡ các giới hạn truyền thống trong lĩnh vực mô phỏng lượng tử. Được phát triển bởi một nhóm nghiên cứu từ IBM và ETH Zurich, QuantumSim sử dụng các mạng thần kinh biến đổi (variational quantum circuits) kết hợp với AI để mô phỏng các hệ thống lượng tử có hàng trăm qubit, một điều chưa từng có trước đây.
Các phương pháp mô phỏng lượng tử cổ điển trở nên bất khả thi khi số lượng qubit vượt quá 50, do không gian trạng thái tăng theo cấp số mũ. QuantumSim giải quyết vấn đề này bằng cách sử dụng AI để học các mẫu (patterns) trong tiến hóa lượng tử, cho phép dự đoán kết quả mà không cần tính toán toàn bộ không gian trạng thái. Trong thử nghiệm, QuantumSim đã mô phỏng thành công một hệ 200 qubit trong 2 giờ, trong khi phương pháp cổ điển sẽ cần hàng triệu năm.
Dự án này đặc biệt có ý nghĩa cho việc phát triển các thuật toán lượng tử và thiết kế phần cứng lượng tử. Các nhà khoa học có thể sử dụng QuantumSim để kiểm tra các thuật toán mới trước khi chạy chúng trên máy tính lượng tử thực tế, tiết kiệm thời gian và chi phí đáng kể. Thư viện cũng bao gồm một bộ công cụ trực quan hóa cho phép người dùng 'nhìn' vào các trạng thái lượng tử theo cách trực quan.
QuantumSim được phát hành theo giấy phép Apache 2.0, cho phép sử dụng tự do trong cả mục đích thương mại và phi thương mại. Dự án hiện có 12.000 sao trên GitHub và được hỗ trợ bởi các công ty lớn như Google, Microsoft và Intel, những công ty này đã đóng góp các tính năng mới và tài nguyên tính toán.