谷歌“宇宙級”突破驚呆馬斯克！Willow芯片掀量子革命，5分鐘吊打超級計算機

科技巨頭谷歌又給科技圈帶來“億點點”震撼。

美東時間12月9日，谷歌宣布最新量子計算芯片 Willow問世，其性能強的逆天、快的可怕。

其中，Willow有兩項重大技術突破：解決了30多年來一個關鍵難題——指數級減少錯誤；性能實現宇宙級突破。

Willow的橫空出世，也意味着量子計算即將迎來一個新紀元。

超強兩大突破

首先，指數級減少錯誤。

錯誤是量子計算面臨的最大挑战之一。通常使用的量子比特越多，錯誤就會越多，系統就會變得像經典系統一樣。

所以，如何有效地進行量子糾錯成爲了實現大規模量子計算的關鍵難題。

自1995年Peter Shor提出量子糾錯理論以來，科學家們一直在努力尋找有效的方法來糾正量子計算中的錯誤。

谷歌稱，Willow成功實現了一種邏輯誤差低於表面碼閾值的量子誤差糾正方案，讓量子糾錯30年來“低於閾值”的目標成爲現實。

谷歌在《自然》雜志上發表的研究結果顯示，其測試了從 3x3、5x5 到 7x7 不同大小的量子比特網格，每次都能將錯誤率減半。

作爲首個低於閾值的系統，這是迄今爲止構建的可擴展邏輯量子比特最令人信服的原型。

且有力地表明，實用的超大型量子計算機確實可以構建。Willow 讓我們更接近運行傳統計算機上無法復制的實用、商業相關算法。

其次是，5分鐘吊打超級計算機，實現宇宙級突破。

谷歌進行了目前量子計算機上最難的經典基准測試。

在RCS標准測試基准中，Willow能在5分鐘內完成計算測試，而當前世界最快的超級計算機完成同樣的任務，最少需要花費10^25年的時間，也就是大約100億億年。

如果要寫出來，則是 10,000,000,000,000,000,000,000,000 年。

這個數字遠遠超過了物理學中的已知時間尺度，甚至比宇宙的年齡還長。

量子硬件總監 Julian Kelly 介紹 Willow 及其突破性成就的視頻

“Wow”聲一片！

谷歌CEO皮查伊在社交平台X上同步官宣了Willow。

他稱將Willow視爲構建實用量子計算機過程中的重要一步。該計算機在藥物發現、聚變能源、電池設計等領域具有實際應用。

皮查伊發文後，立馬引來了馬斯克“Wow”聲。

兩人在評論區裏聊的熱火朝天。皮查伊還建議，有朝一日用SpaceX的星艦在太空裏建個量子集群。

馬斯克則回應“這很可能會發生”。他認爲，任何有自尊心的文明都應該至少達到卡爾達舍夫 II 型。

目前只達到了I型的<5%，要達到30%，所以需要在所有沙漠或高度幹旱地區安裝太陽能板。

此外，走在AI最前线的OpenAI的首席執行官Sam Altman也特意點贊轉發，以表祝賀。

就在同一天，

所以皮查伊也回禮表示：“多元宇宙未來的量子+AI即將到來，也恭喜o1發布！”

業內人士紛紛對此驚嘆：這或許意味着，未來幾秒鐘就能訓練一個萬億參數的AI模型。

至於Willow 的下一步計劃，谷歌稱，在2012年創立Google Quantum AI 時，愿景是構建一台實用的大型量子計算機，利用量子力學（我們今天所知的自然界的“操作系統”）推動科學發現、开發有用的應用程序和解決一些社會最大挑战，從而造福社會。

作爲 Google Research 的一部分，團隊已經制定了長期路线圖，而 Willow 則推動其朝着商業相關應用的方向邁進。              

該領域的下一個挑战是展示當今量子芯片上第一個“有用的、超越經典”的計算，該計算與實際應用相關。

谷歌團隊樂觀地認爲Willow一代芯片可以幫助他們實現這一目標。

迄今他們已經進行了兩種不同類型的實驗：一是運行RCS基准測試，衡量了與傳統計算機的性能，但尚無實際的商業應用；二是對量子系統進行了科學上有趣的模擬，這推動了新的科學發現，但仍在傳統計算機的範圍內。

其目標是同時完成這兩件事——進入傳統計算機無法企及的算法領域，這些算法對現實世界的商業相關問題有用。

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