比經(jīng)典超算快13000倍,谷歌Willow量子計算芯片實現(xiàn)新突破
關(guān)鍵詞: 谷歌Willow芯片 量子回聲算法 量子計算機(jī) 谷歌

Alphabet旗下谷歌在其“Willow”量子計算芯片上運行了一種算法,該算法可在類似平臺上重復(fù)運行,且性能超越傳統(tǒng)超級計算機(jī)。谷歌表示,這一突破為量子技術(shù)在五年內(nèi)的實際應(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,該算法是可驗證的,這意味著它可以在另一臺量子計算機(jī)上重復(fù)運行。谷歌表示,其運行速度比世界上最好的超級計算機(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)隊研究員Tom O’Brien說道,他負(fù)責(zé)監(jiān)督這項工作的完成,“在取得這一成果的過程中,我們正努力推動算法走向主流?!?/span>
量子計算機(jī)與傳統(tǒng)計算機(jī)一樣,使用微型電路進(jìn)行計算,但它們是并行計算,而非順序計算,因此速度更快。盡管各大公司都宣稱自己打造的量子平臺超越了傳統(tǒng)計算機(jī),但他們面臨的挑戰(zhàn)是如何找到切實可行的應(yīng)用方案。
未參與這項研究的計算機(jī)科學(xué)家、得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校斯倫貝謝百年計算機(jī)科學(xué)講席教授Scott Aaronson表示,他對谷歌在超越超級計算機(jī)方面取得的進(jìn)展感到“激動”,這種進(jìn)展可以在第二臺量子計算機(jī)上高效重復(fù),并由此得到驗證——這曾是“該領(lǐng)域過去幾年面臨的最大挑戰(zhàn)之一”。不過,他警告說,未來還有許多工作要做。
“從現(xiàn)在開始實現(xiàn)任何商業(yè)用途,以及/或者可擴(kuò)展的容錯能力(本次演示中并未使用),將是額外的巨大挑戰(zhàn)?!盨cott Aaronson寫道。
科學(xué)家在另一篇尚未經(jīng)過同行評審的合作論文中展示了該算法的一種用途,即通過計算原子間的距離來研究分子結(jié)構(gòu)。谷歌科學(xué)家估計,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,但這需要一臺比現(xiàn)有量子計算機(jī)大1萬倍的量子計算機(jī)。
谷歌團(tuán)隊(其中包括2025年諾貝爾物理學(xué)獎得主米歇爾·H·德沃雷(Michel H. Devoret))表示,他們計劃通過擴(kuò)大規(guī)模和提高其量子計算機(jī)的精度,繼續(xù)向?qū)嶋H應(yīng)用邁進(jìn)。(校對/趙月)