谷歌量子芯片Willow问世,性能超越超算,量子计算时代来临?

   发布时间:2024-12-10 18:28 作者:朱天宇

谷歌公司在全球权威科学期刊《Nature》上公布了一项震撼性的科研成果——一款名为Willow的量子芯片横空出世。这款芯片凭借105个物理量子比特,在多个性能维度上均达到了业界的顶尖水平,标志着量子计算领域的一次重大飞跃。

据谷歌披露,Willow量子芯片在执行一项标准基准测试时,仅用了不到5分钟的时间,这一速度远远超越了现有最快的超级计算机。事实上,对于当前的超级计算机而言,完成同样的计算任务所需的时间竟然长达10^25年,几乎等同于宇宙的年龄,这无疑凸显了Willow量子芯片在计算效率上的巨大优势。

然而,量子计算并非没有挑战。其中,量子比特的易错性一直是制约其发展的关键因素。由于量子比特极易与外部环境发生信息交换,导致计算过程中的信息保护变得异常困难。特别是随着量子比特数量的增加,错误率也随之攀升,系统面临退化为经典系统的风险。

但谷歌的研究团队通过不懈的努力,成功突破了这一瓶颈。他们发现,在采用先进的量子纠错技术后,量子计算机在规模扩大的同时,计算准确度反而能够持续提升,且这种提升速度已经跨越了一个至关重要的临界点。这一发现无疑为量子计算的未来发展注入了强大的信心。

在Willow量子芯片的研发过程中,谷歌还发现了一个令人振奋的现象:随着使用的量子比特数量增多,误差的减少愈发显著,系统的量子化程度也随之提升。为了验证这一发现,谷歌团队对从3x3到5x5,再到7x7的编码量子比特网格进行了全面的测试。他们利用量子纠错领域的最新研究成果,每次测试都将错误率降低了一半,成功实现了错误率的指数级下降。

 
 
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