谷歌人工智能Willow芯片實(shí)現(xiàn)“首個(gè)可驗(yàn)證的量子優(yōu)勢(shì)”

2025-10-23 19:11?來(lái)源 溫州在線

溫州在線科技新聞，在實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算首次實(shí)際應(yīng)用的道路上取得了突破，谷歌量子人工智能的Willow芯片實(shí)現(xiàn)了“首次可驗(yàn)證的量子優(yōu)勢(shì)”，其“量子回聲”算法的運(yùn)行速度比世界上最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)中最好的經(jīng)典算法快13,000倍。

谷歌和Alphabet首席執(zhí)行官SundarPichai分享了X上的量子計(jì)算突破，強(qiáng)調(diào)了新算法如何“利用核磁共振解釋分子中原子之間的相互作用”，并為未來(lái)在藥物和材料科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)現(xiàn)鋪平道路。

Pichai在X上表示：“《自然》雜志今天發(fā)表了突破性的量子算法：我們的Willow芯片實(shí)現(xiàn)了首個(gè)可驗(yàn)證的量子優(yōu)勢(shì)。Willow在全球最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)之一上運(yùn)行了我們稱之為‘量子回聲’（QuantumEchoes）的算法，其速度比最佳經(jīng)典算法快13,000倍。這種新算法可以利用核磁共振解釋分子中原子之間的相互作用，為未來(lái)在藥物研發(fā)和材料科學(xué)領(lǐng)域的潛在應(yīng)用鋪平了道路。”

WillowsChip獲得的結(jié)果是可驗(yàn)證的，這意味著它可以被其他量子計(jì)算機(jī)復(fù)制或進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)，從而使人們更接近量子計(jì)算的第一個(gè)現(xiàn)實(shí)世界應(yīng)用。

“而且結(jié)果是可驗(yàn)證的，這意味著其結(jié)果可以被其他量子計(jì)算機(jī)重復(fù)，或通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)。這一突破是邁向量子計(jì)算首次實(shí)際應(yīng)用的重要一步，我們非常期待它的未來(lái)發(fā)展。”他說(shuō)道。

據(jù)谷歌稱，該算法與芯片配合使用，可以計(jì)算分子結(jié)構(gòu)。谷歌的Willow量子芯片一直在為理解量子計(jì)算鋪平道路，2019年，它證明了量子計(jì)算機(jī)可以解決超級(jí)計(jì)算機(jī)需要數(shù)千年才能解決的問(wèn)題。2024年，Willow芯片又證明，它可以顯著抑制錯(cuò)誤，從而解決了一個(gè)長(zhǎng)達(dá)30年的難題。

QuantumEchoes是一種無(wú)序時(shí)間相關(guān)器(OTOC)算法，它是量子計(jì)算中使用的機(jī)械工具。

據(jù)谷歌稱，量子回聲可用于了解自然界系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，從分子到磁鐵再到黑洞。

在另一項(xiàng)原理驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)多體核自旋回波對(duì)分子幾何進(jìn)行量子計(jì)算，證明了新技術(shù)“分子尺”如何能夠測(cè)量比當(dāng)今方法更長(zhǎng)的距離，并利用核磁共振（NMR）數(shù)據(jù)獲取有關(guān)化學(xué)結(jié)構(gòu)的更多信息。

谷歌表示，這是歷史上量子計(jì)算機(jī)首次成功運(yùn)行超越超級(jí)計(jì)算機(jī)能力的可驗(yàn)證算法，這意味著該結(jié)果可以在我們的量子計(jì)算機(jī)（或任何其他同等口徑的計(jì)算機(jī)）上重復(fù)，以獲得相同的答案，從而確認(rèn)結(jié)果。

谷歌的博客寫道：“這種可重復(fù)的、超越經(jīng)典的計(jì)算是可擴(kuò)展驗(yàn)證的基礎(chǔ)，使量子計(jì)算機(jī)更接近成為實(shí)際應(yīng)用的工具。”

新技術(shù)的工作原理就像一個(gè)高度先進(jìn)的回聲，將精心設(shè)計(jì)的信號(hào)發(fā)送到我們的量子系統(tǒng)（Willow芯片上的量子位），擾亂一個(gè)量子位，然后精確地逆轉(zhuǎn)信號(hào)的演變以監(jiān)聽(tīng)返回的“回聲”。

編輯： yujeu