當地時間12月9日，穀歌宣佈其最新量子晶片Willow在基準測試中表現驚人，Willow在不到5分鐘的時間內完成了一個標準的基準計算，而當今最快的超級電腦需要耗時10^25年（即10,000,000,000,000,000,000,000,000年），這個數字遠遠超過了宇宙年齡。

傳統電腦每個電晶體只能處於0或1兩種狀態，但作為量子電腦中的計算單位，一個量子比特可存在多種狀態，這可以加速某些類型的計算應用。量子計算在人工智慧、物流規劃、化學模擬和加密等應用領域有望改變“遊戲規則”。

Willow擁有105個量子比特，在量子糾錯和隨機電路採樣（RCS）兩個系統基準測試中具有一流性能。任何建造量子電腦的團隊都應首先檢查它能否在RCS上擊敗經典電腦。Willow在這個基準上的表現驚人，它在5分鐘內完成的計算，相當於當今最快的超級電腦耗費10^25年時間才能做到，這遠超宇宙年齡。穀歌表示，“這為量子計算發生在許多平行宇宙的觀點提供了證據，這與我們生活在多元宇宙的觀點是一致的。”

在衡量關鍵的量子計算資源，即量子比特能保持激發態的時間時，Willow接近100微秒，比上一代晶片提升5倍。

錯誤是量子計算中最大的挑戰之一。因為量子比特傾向於與其環境快速交換資訊，這使得很難保護計算所需的資訊。通常使用的量子比特越多，錯誤就會越多。但在Willow中使用的量子比特越多，越可以成倍減少錯誤，這解決了量子糾錯領域的關鍵挑戰。

研究人員測試了更大的物理量子比特陣列，從3×3編碼量子比特的網格擴展到5×5的網格，再到7×7的網格，每次使用在量子糾錯方面的最新成果，都能將錯誤率降低一半，實現了錯誤率的指數級降低。並實現了即時糾錯，這對任何計算而言都至關重要，如果不能足夠快地糾正錯誤，就會在計算完成之前破壞計算。

穀歌表示，這一歷史性成就在量子領域被稱為“低於閾值”——能夠在增加量子比特數量的同時降低誤差。這也是一個強有力的信號，表明有效的大型量子電腦確實可以被製造出來。“Willow讓我們離運行與商業相關的實用演算法更近了一步，這些演算法無法在傳統電腦上複製。”

來源：中國澎湃新聞