谷歌量子計算新突破：五分鐘解決傳統計算機十億年的計算量

谷歌(Google)當地時間9日宣布，憑借其新一代量子芯片，公司克服了量子計算領域的一個重大挑戰。這款名為 Willow 的芯片能夠在僅僅五分鐘內完成傳統計算機需要數十億年才能解決的復雜計算任務。

像微軟、IBM等其他科技巨頭一樣，谷歌也在積極推動量子計算的發展，因為量子計算承諾將以遠超當前最強計算機的速度解決復雜問題。盡管谷歌在加利福尼亞州圣巴巴拉的量子實驗室解決的數學問題暫時沒有實際的商業應用，但公司依然希望，未來量子計算機能為醫學、能源、人工智能等領域帶來革命性的突破。

9號發布的研究結果展示了 Willow 芯片的卓越性能。該芯片擁有105個量子比特，這是量子計算的基本單元。雖然量子比特的計算速度遠超傳統比特，但它們也非常容易出錯，尤其是受到外界環境（如來自太空的亞原子粒子）的干擾。隨著量子比特數量的增加，錯誤可能會積累，從而影響計算結果的準確性，這也是量子計算發展中的一大難題。

自上世紀90年代以來，科學家們一直在致力于解決這一挑戰，特別是通過量子糾錯技術。谷歌最新的研究成果則表明，它已經找到了有效的方法來將 Willow 芯片上的量子比特相互連接，使得錯誤率在量子比特增加時得以降低。更重要的是，谷歌還實現了實時糾錯，這一突破使量子計算機的實用化邁出了關鍵一步。

谷歌量子人工智能部門負責人哈特穆特·內文（Hartmut Neven）在接受采訪時表示：“我們已經跨越了盈虧平衡點。”這意味著，谷歌的量子計算技術正在向實際應用越來越近。

回顧2019年，谷歌曾宣布其量子計算機已成功解決了一個傳統計算機需要10,000年才能完成的問題。當時，IBM對此提出了質疑，認為通過不同的技術假設，傳統計算機只需要兩天半就能完成相同的任務。谷歌在周一的博文中回應稱，新的計算估算已經考慮到這些擔憂，最新的研究表明，傳統計算機即使在最佳條件下，也需要10億年才能達到與 Willow 芯片相同的計算結果。

盡管谷歌的競爭對手正在研發更多量子比特的芯片，但谷歌量子人工智能首席架構師安東尼·梅格蘭特（Anthony Megrant）表示，谷歌的重點是打造更可靠、更高質量的量子比特，而非單純追求量子比特的數量。

為了生產 Willow 芯片，谷歌已不再依賴加利福尼亞大學圣巴巴拉分校的共享設施，而是建設了自己的專用生產工廠。梅格蘭特透露，新工廠將大大加速谷歌未來量子芯片的生產進程。未來，這些芯片將被置于低溫恒溫器中，以極低的溫度進行實驗，確保量子比特能夠在最穩定的狀態下運行。

梅格蘭特表示：“如果我們有新的想法，我們希望團隊中的成員能夠迅速將其帶入潔凈室，并放入低溫恒溫器進行實驗，這樣我們就能進行快速的迭代和學習。”