量子計算長期以來一直被認為將徹底改變計算能力，但受到技術挑戰的制約，特別是錯誤率問題。Google 最新發布的 Willow 量子處理器在解決這些基本問題方面取得了重大進展，不過該公司的一些宣告需要仔細審視。
Willow 創新
Google 的新型量子計算晶片 Willow 在量子糾錯（QEC）方面實現了重大突破。這款擁有105量子位元的處理器展示了在擴充套件量子位元數量的同時降低錯誤的能力——這一成就被稱為實現了閾值以下效能。自從 Peter Shor 在1995年首次提出量子糾錯以來，這一突破解決了量子計算最持久的挑戰之一。
效能宣告解讀
Google 聲稱 Willow 能在5分鐘內完成傳統超級計算機需要10萬億億億年才能完成的某些計算。雖然這種說法很吸引眼球，但需要注意的是，這些基準測試是專門設計用來展示量子計算機在最優使用場景下的能力。真正的重要性不在於這些比較時間，而在於在錯誤糾正和量子位元穩定性方面的實際改進。
技術成就
最值得注意的成就是研究人員發現，向系統新增更多量子位元實際上降低了錯誤率，這與此前的預期相反。研究人員實現了0.143%的錯誤率，並且成功將量子資訊保持長達一小時。雖然這些數字看起來很小，但它們代表了向實用量子計算應用邁出的關鍵一步。
主要規格：
- 處理器名稱： Willow
- 量子位元數量：105個
- 錯誤率：0.143%
- 量子資訊保持時間：最長1小時
- 基準效能測試：特定計算任務在5分鐘內完成
未來應用和影響
展望未來，Google 的目標是實現首個具有實際應用價值的超越經典計算的運算。潛在的應用領域涵蓋各個方面，從人工智慧訓練資料收集到藥物發現，從電動汽車電池效率提升到核聚變能源研究。然而，需要注意的是，實用且廣泛的量子計算應用距離現實還有一定距離。
量子計算領域的主要競爭對手：
- Microsoft
- Amazon
- IBM
行業競爭
Google 的這一進展是在量子計算領域激烈競爭中取得的，Microsoft 、Amazon 和 IBM 等科技巨頭都在開發自己的量子系統。這一突破可能會加快實用量子計算應用的程序，儘管仍然存在需要克服的重大挑戰。