比經(jīng)典超算快13000倍，谷歌Willow量子計(jì)算芯片實(shí)現(xiàn)新突破

Alphabet旗下谷歌在其“Willow”量子計(jì)算芯片上運(yùn)行了一種算法，該算法可在類(lèi)似平臺(tái)上重復(fù)運(yùn)行，且性能超越傳統(tǒng)超級(jí)計(jì)算機(jī)。谷歌表示，這一突破為量子技術(shù)在五年內(nèi)的實(shí)際應(yīng)用鋪平了道路。

周三發(fā)表在科學(xué)期刊《自然》上的一篇論文詳細(xì)介紹了“量子回聲”（Quantum Echoes）算法，該算法是可驗(yàn)證的，這意味著它可以在另一臺(tái)量子計(jì)算機(jī)上重復(fù)運(yùn)行。谷歌表示，其運(yùn)行速度比世界上最好的超級(jí)計(jì)算機(jī)快13000倍。谷歌表示，這些進(jìn)展預(yù)示著其在醫(yī)學(xué)和材料科學(xué)領(lǐng)域擁有廣泛的潛在應(yīng)用。

“可驗(yàn)證性的關(guān)鍵在于，它是邁向?qū)嶋H應(yīng)用的一大步，”谷歌量子人工智能（AI）團(tuán)隊(duì)研究員Tom O’Brien說(shuō)道，他負(fù)責(zé)監(jiān)督這項(xiàng)工作的完成，“在取得這一成果的過(guò)程中，我們正努力推動(dòng)算法走向主流?！?/span>

量子計(jì)算機(jī)與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)一樣，使用微型電路進(jìn)行計(jì)算，但它們是并行計(jì)算，而非順序計(jì)算，因此速度更快。盡管各大公司都宣稱(chēng)自己打造的量子平臺(tái)超越了傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)，但他們面臨的挑戰(zhàn)是如何找到切實(shí)可行的應(yīng)用方案。

未參與這項(xiàng)研究的計(jì)算機(jī)科學(xué)家、得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校斯倫貝謝百年計(jì)算機(jī)科學(xué)講席教授Scott Aaronson表示，他對(duì)谷歌在超越超級(jí)計(jì)算機(jī)方面取得的進(jìn)展感到“激動(dòng)”，這種進(jìn)展可以在第二臺(tái)量子計(jì)算機(jī)上高效重復(fù)，并由此得到驗(yàn)證——這曾是“該領(lǐng)域過(guò)去幾年面臨的最大挑戰(zhàn)之一”。不過(guò)，他警告說(shuō)，未來(lái)還有許多工作要做。

“從現(xiàn)在開(kāi)始實(shí)現(xiàn)任何商業(yè)用途，以及/或者可擴(kuò)展的容錯(cuò)能力（本次演示中并未使用），將是額外的巨大挑戰(zhàn)?！盨cott Aaronson寫(xiě)道。

科學(xué)家在另一篇尚未經(jīng)過(guò)同行評(píng)審的合作論文中展示了該算法的一種用途，即通過(guò)計(jì)算原子間的距離來(lái)研究分子結(jié)構(gòu)。谷歌科學(xué)家估計(jì)，該方法可以應(yīng)用于藥物研發(fā)和材料科學(xué)，包括電池設(shè)計(jì)，但這需要一臺(tái)比現(xiàn)有量子計(jì)算機(jī)大1萬(wàn)倍的量子計(jì)算機(jī)。

谷歌團(tuán)隊(duì)（其中包括2025年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主米歇爾·H·德沃雷（Michel H. Devoret））表示，他們計(jì)劃通過(guò)擴(kuò)大規(guī)模和提高其量子計(jì)算機(jī)的精度，繼續(xù)向?qū)嶋H應(yīng)用邁進(jìn)。（校對(duì)/趙月）