摘要：量子计算机的计算能力远高于传统超算，因此其每一步发展都被全人类关注。今年12月10日，谷歌在官网上发布了其量子计算的最新进展，一款名为Willow的量子芯片在短短不到5分钟内完成了一个基准测试任务，这一惊人表现引发了量子科技圈的广泛关注。

量子计算机的计算能力远高于传统超算，因此其每一步发展都被全人类关注。今年12月10日，谷歌在官网上发布了其量子计算的最新进展，一款名为Willow的量子芯片在短短不到5分钟内完成了一个基准测试任务，这一惊人表现引发了量子科技圈的广泛关注。

要知道，即使是如今最快的超级计算机，完成同样的计算任务也需要花费“10的25次方”年的时间，也就是10亿亿亿年，然而宇宙的年龄才138亿年，所以也可以得出这种量子芯片所能达到的计算速度是目前最快超级计算机的1万亿亿倍，凸显了量子计算与经典计算之间指数级增长的差距。

谷歌表示，随着团队使用更多的量子位进行扩展，Willow可以成倍地减少错误，解决了量子计算领域近30年来一直在研究的量子纠错的关键挑战。这一历史性成就为实用的大规模量子计算机铺平了道路，让人们对量子计算的未来充满了期待。

在谷歌发布这一消息后，科技界的众多大佬纷纷表示祝贺和赞叹。X上的皮查伊在官宣了这项进展后，与马斯克进行了有趣的互动。马斯克点赞并在评论区回复“Wow”表示赞叹，而皮查伊则提出有朝一日应该用SpaceX的星舰在太空里建个量子集群，马斯克则回应称“这很可能会发生”。同时，OpenAI的CEO阿尔特曼也转发了谷歌的博客表示祝贺，皮查伊则回复称“多元宇宙未来的量子+AI即将到来”。

谷歌量子人工智能的创始人兼负责人哈特穆特·内文在博客中提到，最新的量子芯片Willow是向大规模、纠错量子计算机迈出的一大步。它的纠错能力和超越经典的计算能力使我们更接近一个可以提供商业应用的系统。从帮助发现新药，到设计更高效的电动汽车电池，再到加速核聚变和新能源替代的进展，量子计算都有望在未来发挥重要作用。

据悉，错误一直是量子计算中最大的挑战之一。因为量子比特（量子计算机中的计算单位）倾向于与环境快速交换信息，这使得其很难保护完成计算所需的信息。通常，使用的量子位越多，发生的错误就越多。然而，谷歌的研究结果表明，在Willow中使用的量子位越多，减少的错误就越多，系统的量子性能就越好。这一历史性成就在该领域被称为“低于阈值”（below threshold），能够在减少错误的同时扩大量子比特的数量。

为了衡量Willow的性能，谷歌使用了随机电路采样（Random Circuit Sampling，RCS）基准测试。这是目前量子计算领域公认的最难测试，也是判断量子计算机是否能执行传统计算机无法完成任务的基本标准。而Willow执行这一基准测试任务只需要不到5分钟的时间，凸显了其惊人的算力。

谷歌提到，Willow是在其位于美国圣巴巴拉的先进量子芯片制造工厂生产的。这是世界上为数不多的为此目的从头开始建造的工厂之一。谷歌表示，系统工程是设计和制造量子芯片的关键，芯片的所有组件都必须同时进行良好的设计和集成。

展望未来，谷歌乐观地认为，Willow一代芯片可以帮助实现量子计算领域的下一个挑战：在当今的量子芯片上展示与现实世界应用相关的第一个“有用的、超越经典的”计算。谷歌量子计算团队表示，他们希望在未来一两年内达到又一个里程碑，在本世纪末拥有一台容错的量子计算机，然后继续扩大规模。

自上世纪80年代被提出以来，量子计算始终是科技界关注的焦点。尤其是在解决经典计算机难以处理的问题上，量子计算展现出了巨大的潜力。过去5年来，谷歌、微软、IBM等大厂都在积极研发量子计算机，以解决噪声、错误等问题。如今，随着Willow的发布，量子计算的未来似乎更加可期了。

来源：科普大世界