谷歌量子芯片5分钟完成目前超算需“10的25次方”年运算
当地时间12月9日，谷歌宣布其最新量子芯片Willow在基准测试中表现惊人，Willow在不到5分钟的时间内完成了一个标准的基准计算，而当今最快的超级计算机需要耗时10^25年（即10,000,000,000,000,000,000,000,000年），这个数字远远超过了宇宙年龄。
传统计算机每个晶体管只能处于0或1两种状态，但作为量子计算机中的计算单位，一个量子比特可存在多种状态，这可以加速某些类型的计算应用。量子计算在人工智能、物流规划、化学模拟和加密等应用领域有望改变“游戏规则”。
Willow拥有105个量子比特，在量子纠错和随机电路采样（RCS）两个系统基准测试中具有一流性能。任何建造量子计算机的团队都应首先检查它能否在RCS上击败经典计算机。Willow在这个基准上的表现惊人，它在5分钟内完成的计算，相当于当今最快的超级计算机耗费10^25年时间才能做到，这远超宇宙年龄。谷歌表示，“这为量子计算发生在许多平行宇宙的观点提供了证据，这与我们生活在多元宇宙的观点是一致的。”
在衡量关键的量子计算资源，即量子比特能保持激发态的时间时，Willow接近100微秒，比上一代芯片提升5倍。
错误是量子计算中最大的挑战之一。因为量子比特倾向于与其环境快速交换信息，这使得很难保护计算所需的信息。通常使用的量子比特越多，错误就会越多。但在Willow中使用的量子比特越多，越可以成倍减少错误，这解决了量子纠错领域的关键挑战。
研究人员测试了更大的物理量子比特阵列，从3x3编码量子比特的网格扩展到5x5的网格，再到7x7的网格，每次使用在量子纠错方面的最新成果，都能将错误率降低一半，实现了错误率的指数级降低。并实现了实时纠错，这对任何计算而言都至关重要，如果不能足够快地纠正错误，就会在计算完成之前破坏计算。
谷歌表示，这一历史性成就在量子领域被称为“低于阈值”——能够在增加量子比特数量的同时降低误差。这也是一个强有力的信号，表明有效的大型量子计算机确实可以被制造出来。“Willow让我们离运行与商业相关的实用算法更近了一步，这些算法无法在传统计算机上复制。”
