Điện năng tại các trung tâm dữ liệu chuyên về AI tăng 50% năm 2025; Diraq vận hành máy tính lượng tử

Công ty điện toán lượng tử Australia Diraq đã vận hành máy tính lượng tử 8 qubit tại trung tâm dữ liệu thương mại Equinix (EQIX) ở Sydney. Diraq chưa công bố kết quả cho thấy thiết bị xử lý tác vụ AI với mức tiêu thụ điện thấp hơn máy tính thông thường.

Trong thông cáo ngày 10, Diraq cho biết thiết bị dùng công nghệ spin silicon và tiêu thụ dưới 20 kW. Hệ thống cũng bao gồm thiết bị làm mát và điều khiển.

Diraq đặt mục tiêu thay chip lượng tử trong cùng cơ sở để mở rộng quy mô lên tối đa 256 qubit trong vòng một năm tới. Theo thông báo hợp tác với Equinix hồi tháng 9, các thử nghiệm sẽ đánh giá khả năng vận hành trong trung tâm dữ liệu và kết nối với hệ thống CPU, GPU hiện có. TokenPost đã đưa tin trước đó về việc Diraq vận hành máy tính lượng tử tại trung tâm dữ liệu thương mại.

Mức dưới 20 kW là công suất tiêu thụ của thiết bị. Con số này không cho biết lượng điện cần để xử lý một tác vụ AI, cũng không chứng minh thiết bị dùng ít điện hơn hệ thống hiện có khi thực hiện cùng một tác vụ.

Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) dự báo trong báo cáo năm 2026 rằng điện năng tiêu thụ của các trung tâm dữ liệu trên toàn cầu sẽ tăng từ 485 TWh năm 2025 lên 950 TWh năm 2030. Đây là dự báo về mức tiêu thụ điện của trung tâm dữ liệu.

IEA cho biết tổng điện năng tiêu thụ của các trung tâm dữ liệu năm 2025 tăng 17% so với năm trước, còn mức tiêu thụ của các trung tâm dữ liệu tập trung vào AI tăng 50%. Cả hai tỷ lệ đều là mức tăng so với năm 2024.

IEA ước tính điện năng cần cho mỗi tác vụ AI đã giảm hơn 10 lần mỗi năm trong vài năm gần đây. Cơ quan này cũng cho biết việc sử dụng các dịch vụ AI tiêu thụ nhiều điện, như tạo video, suy luận và tác vụ dạng tác nhân, đang tăng lên.

Andrew Dzurak, nhà sáng lập kiêm CEO Diraq, nói trong cuộc phỏng vấn do AFP công bố ngày 10: “Một trong những lý do AI thế hệ tiếp theo tiêu thụ nhiều điện là có những bài toán đang được giải phù hợp với tính toán lượng tử hơn rất nhiều.” Nhận định này nói về một số bài toán mà ông cho là phù hợp với tính toán lượng tử, chứ không phải toàn bộ tác vụ AI.

Cũng trong cuộc phỏng vấn, Dzurak dự báo điện toán lượng tử sẽ sẵn sàng giúp giảm gánh nặng điện năng cho các trung tâm dữ liệu trong vòng 5 năm. Đây là dự báo của nhà sáng lập, cần phân biệt với bằng chứng thực nghiệm rằng thiết bị hiện tại đã giúp tiết kiệm điện.

Bộ Năng lượng Mỹ cho biết ngày 17 tháng 9 rằng họ dự kiến dành tối đa 215 triệu USD (khoảng 288,5 tỷ won) cho cuộc thi Quantum Genesis Q. Cuộc thi đặt mục tiêu xây dựng hệ thống có hơn 100 qubit logic, thực hiện hàng trăm triệu phép toán chịu lỗi. Các lĩnh vực ứng dụng được nêu gồm hóa học, vật liệu, vật lý và toán ứng dụng.

Mục tiêu của cuộc thi chưa phải là thành tựu đã đạt được. Qubit logic là đơn vị được cấu thành từ nhiều qubit vật lý để phát hiện và hiệu chỉnh lỗi, vì vậy không thể so sánh hiệu năng chỉ dựa trên con số với 8 qubit của Diraq.

Một nghiên cứu năm 2026 được nêu trong tài liệu của Phòng thí nghiệm Quốc gia Oak Ridge phân tích theo các kịch bản nhu cầu điện và tài nguyên của máy tính lượng tử siêu dẫn có thể được xây dựng trong thập niên 2030–2040. Nhóm nghiên cứu nhận định các ước tính còn nhiều bất định và nguồn cung nước, heli-3 có thể trở thành yếu tố hạn chế khi triển khai ở quy mô lớn.

Nghiên cứu này xem xét các hệ thống siêu dẫn trong tương lai, nên không thể dùng làm kết quả giải thích trực tiếp hiệu suất điện của thiết bị Diraq sử dụng công nghệ spin silicon.

Muốn xác định điện toán lượng tử có giảm gánh nặng điện cho trung tâm dữ liệu AI hay không, cần giao cùng một tác vụ cho hệ thống lượng tử và hệ thống cổ điển để so sánh. Việc đo lường cũng cần tính tổng điện năng tiêu thụ, bao gồm cả thiết bị làm mát và điều khiển.