2024-12-14 10:21:34 科技 6959阅读
谷歌Willow量子芯片。照片：
谷歌
传统计算机依靠二进制位（开或关，表示为 1 和 0）来处理信息，而量子计算机则使用量子位或量子位作为基础，可以同时处理 0、1 或两者。由于量子计算机的基本信息可以同时代表所有能力，因此理论上它们比传统计算机更快、更强大。 在计算机上，包括量子计算机，错误是不可避免的。普通计算机会使用纠错技术，例如能够根据逻辑编程算法系统进行自检和纠错的EEC，来保护内存免受“位翻转”现象的影响，即自动将位0转换为1，反之，导致系统故障。
带存储计算机量子位错误更常见且更难以修复。量子位可能会在两个方向上遇到错误：位翻转和相位翻转，这意味着量子位突然“改变操作方向”并导致量子计算不准确。去年年底，亚马逊宣布成功开发出自校正量子芯片，但目前还没有新的消息。
目前正在评估量子计算领域扩展量子比特时减少错误的能力“低于”。 “阈值”——自 1995 年以来一直没有解决的挑战。谷歌表示，通过 Willow 芯片，它添加了更多的量子位，以确保系统的错误尽可能少，并声称该芯片以指数方式减少了错误。
在芯片中，谷歌的研究人员使用随机电路采样（RCS）来比较不同技术之间的计算速度。 RCS是量子计算的标准，也是比较计算速度时最难克服的标准。
谷歌表示，尽管Willow只有糖果大小，但仍可以进行标准计算。5分钟，这需要世界上最快的计算机1000亿亿年的时间——比人类已知的宇宙寿命还要长。
“在量子领域，纠正错误要困难得多，需要更多的硬件才能正常运行，这就是为什么谷歌的进步如此重要。”威斯康星大学麦迪逊分校教授、威斯康星量子研究所所长马克·萨夫曼（Mark Saffman）说道。 Insider
.对于 Riverlane 的 Brierley 来说，谷歌的量子计算进步类似于移动网络从第一代（1G）转向第二代（2G）时所经历的。他表示：“在从 1G 向 2G 过渡的过程中，高通在堆栈中添加了纠错功能，并创建了一系列新功能，这正是量子计算中正在发生的事情。”构建量子计算机的一部分”。当公司能够扩展量子位并推动量子计算向前发展时，他们就可以实现纽约大学量子信息物理中心主任、物理学教授 Javad Shabani 在接受《财富》杂志采访时评价谷歌的突破是“十年来的亮点之一” ”，甚至预测量子计算机将向实际应用更近一步。
此前，Willow 推出时，埃隆·马斯克也表示惊讶，同意时间留下了将这种基于芯片的集群部署到太空的可能性。实际影响“尚未立即显现”
在发射 Willow 时，谷歌表示已与制药、材料科学和电池领域的公司合作，等许多领域来开发和应用新芯片。不过，专家表示，该芯片要真正应用到现实生活中，至少还需要5年时间。
“我认为Willow等量子计算机模型的应用将在未来5年左右出现。不过，准确预测实际时间萨夫曼评论道：“这非常困难。”大学物理学教授 Kaden Hazzard赖斯认为，谷歌的发现具有开创性，但这并不意味着用户的常规笔记本电脑很快就会被量子计算机取代。他告诉《财富》杂志：“我们至少还需要几年的时间才能实现将量子计算机直接用于实际用途的能力。”同样，在萨塞克斯大学工作的量子计算机工程师兼首席执行官塞巴斯蒂安·魏特 (Sebastian Weidt) 表示。量子计算机公司Universal Quantum的总裁也确认，量子计算机要影响公众“还需要很长时间”。他表示，除了纠错之外，最重要的一点是需要将量子比特数推至数百万，以“解锁现实世界的应用”。“对 Willow 能否解码高级加密标准最先进的担忧也有些言过其实，莱斯大学计算机科学副教授 Tirthak Patel 说。“先进的密码学需要比 Willow 更快的芯片。研究人员也在寻求创建反数量加密。死亡”。
然而，Google Willow 的进步正在将量子计算研究提升到一个新的水平。虽然投资者可能不会立即受益，但布里尔利表示，量子突破的消息将有助于吸引资本和人才进入该领域。 萨夫曼告诉《商业内幕》，“与普通计算机相比，量子计算还有很长的路要走。” 。 “但谷歌的成就是向前迈出了一大步。”Bao Lam
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