谷歌推出Willow量子芯片，以历史性进步彻底改变计算

谷歌在量子计算领域的展示标志着一个前后 柳，其创新的量子芯片有望彻底改变这项技术。该处理器的尺寸只有几厘米，能够在短短五分钟内完成计算，这比最先进的超级计算机所花费的时间比宇宙的估计年龄还要长。这一切，得益于 前所未有的计算能力 并取得重大进展 量子纠错.

这一进展不仅体现了谷歌对量子计算的承诺，也凸显了这项技术如何向量子计算迈进。 实际应用 可以解决医学、化学和人工智能等领域的复杂问题。

纠错的巨大飞跃

迄今为止，量子计算的主要障碍之一是量子位（量子系统中数据的基本单位）对噪声、温度变化或辐射等因素造成的错误非常敏感。这些失败累积起来，使问题复杂化 系统可扩展性。 然而， Willow 成功地克服了这个限制 使用纠错技术，通过增加使用的量子位数量以指数方式降低故障率。

这一进步在该领域被称为“保持在阈值以下”，使量子系统变得越来越高效和精确，在解决问题的同时又不失去区别于经典计算机的量子特性。谷歌量子人工智能负责人哈特穆特·内文（Hartmut Neven）表示，“系统随着规模的增长而变得更加量子化，而不是更加经典化，这是第一次。”

当您考虑到实时纠错是使用 3x3、5x5 和 7x7 量子位阵列执行的，从而成功地将逻辑量子位的使用寿命延长到超出当前限制时，这一成就就更令人惊讶了。

超越已知极限的量子霸权

为了衡量 Willow 的有效性，Google 使用了随机电路采样 (RCS) 测试，考虑了 最具挑战性的标准 在量子计算中。该测试旨在验证量子计算机是否可以完成经典计算机无法完成的任务。 Willow 出色地通过了测试： 在不到五分钟的时间内完成了像 Frontier 这样的超级计算机需要 10 亿年才能完成的计算.

谷歌研究员迈克尔·纽曼（Michael Newman）表示：“这些结果令人兴奋，因为它们表明我们正在向实用且有用的大规模量子计算机迈进。”这一性能使 Willow 领先于其前辈，例如 Google 于 2019 年推出的量子芯片 Sycamore。

即将到来的革命性应用

Willow 的潜力远远超出了实验室测试的范围。谷歌表示，这款芯片是迈向创建 量子计算机 可以解决复杂的现实问题。最有前途的应用包括：

• 更快、更高效的药物开发。
• 电动汽车高容量电池的优化。
• 探索人工智能和机器学习的新可能性。

此外，专家指出，Willow 实时执行错误修复的能力可以加速以下领域的进步： 核聚变能源，这个领域被认为是解决未来能源挑战的关键。

量子计算的未来

尽管取得了令人印象深刻的成果，但研究人员承认，距离量子计算机成为现实还有很长的路要走。马德里自治大学理论物理学家卡洛斯·萨宾 (Carlos Sabín) 表示，尽管 Willow 提供了一个充满希望的愿景，但“我们还远远没有拥有足够的逻辑量子位来执行有用的计算。”

然而，谷歌相信，这些进步将打开新的大门，不仅在研究领域，而且在这项革命性技术的实际应用中。 Harmut Neven 强调，通过 Willow，“我们距离实现功能性大规模量子计算机又近了一步。”

通过 Willow，量子计算被整合为一种工具 改变我们世界的潜力。从减少错误到展示量子霸权，这款芯片标志着下一次伟大技术革命道路上的转折点。