科技圈又爆出大新闻!谷歌近期在《自然》杂志发布的研究显示,其Willow量子计算芯片运行的"量子回声"算法,速度直接比世界最先进的超级计算机快了1.3万倍。
更关键的是,这个算法能在其他量子平台上重复验证,这可是量子计算走向实用的关键一步,连不相关的领域专家都直呼"激动"。
这次谷歌的突破核心是"量子回声"算法和Willow芯片的组合。Willow芯片是谷歌量子人工智能团队研发的量子处理器,此前谷歌于去年12月宣布,Willow在五分钟内解决了超级计算机需要耗费10的10次方亿年才能解决的问题。
量子回声算法的原理挺有意思,就像在回音室里正反向播放音乐找隐藏的声音,通过给量子比特发信号、扰动再逆转信号,捕捉到细微的量子效应。
最让人关注的是算法的可验证性。以前量子计算的结果总难确认,这次谷歌做到了在其他量子计算机上高效重复实验,这可是行业好几年的难题。
负责这项工作的谷歌研究员汤姆·奥布莱恩说,可验证性是迈向现实应用的一大步,确实这话没夸张。消息出来当天,谷歌母公司Alphabet的股价在纽约交易中就涨了2.4%。
科学家在一篇合作论文中展示了该算法的一个用途,即通过计算原子间的距离来研究分子结构。谷歌科学家估计,该方法可以应用于药物研发和材料科学,包括电池设计,但这需要一台比现有机器大1万倍的量子计算机。
不过这事儿也不是没难点。德克萨斯大学的教授斯科特·阿伦森提醒,现在离商业应用还有距离,可扩展的容错能力还没实现。
谷歌团队里有2025年诺贝尔物理学奖得主米歇尔·H·德沃雷特,他们计划继续扩大机器规模、提高精度。
现在量子计算领域竞争挺激烈的。谷歌的竞争对手微软公司、国际商业机器公司以及众多初创公司也在积极探索这一领域,大家都想先拿下实用化量子计算。
资本与技术的共振背后,对华科技封锁的意图已然显现。美国财政部已于 2024 年 10 月颁布最终规则,明确将量子信息技术纳入对华限制清单,禁止涉及量子计算机关键部件开发、量子传感平台生产等交易,新规在 2025 年 1 月已正式生效。
这意味着谷歌 Willow 芯片的核心技术、“量子回声” 算法的应用成果,以及华尔街资本催生的技术迭代速度,都将成为对华技术代差的潜在推手。
更值得警惕的是,美国空军研究实验室已支持 IonQ 等企业搭建基于光纤的量子计算机互联网络,军事与技术的结合正让量子领域的竞争更具对抗性。
总结
谷歌这次的突破确实让量子计算离我们近了一大步,尤其是可验证性和具体的分子研究实验,都很有实际意义。
虽然还有规模和容错的难题要解决,但随着技术不断推进,未来在医学、材料科学等领域的应用值得期待。