Google發(fā)布最新量子計算芯片Willow

Google宣布了其新型量子計算芯片Willow，該芯片可在多個指標上提供最先進的性能，這款全新的芯片是其在量子計算領域長達十年的征程中邁出的重要一步。Willow擁有105個量子比特，在量子糾錯和隨機電路采樣方面都達到了同類最佳性能。隨著量子比特數(shù)量的增加，Willow 的新突破可以成倍地減少誤差。

這款新的 Willow 芯片是在Google位于圣巴巴拉的全新先進制造工廠制造的，該工廠從一開始就是為制造量子芯片而建造的。 Google對芯片架構、制造、門開發(fā)、校準等多個方面進行了優(yōu)化，以提高性能。

Google強調(diào)，Willow 在不到 5 分鐘的時間內(nèi)就解決了一項標準基準測試。 而目前領先的超級計算機需要 10^25 年才能解決同樣的測試。 量子計算機將有利于藥物發(fā)現(xiàn)、核聚變能源等領域的一些實際應用。 為了幫助實現(xiàn)這一目標，Google提到，它看好 Willow 系列芯片能夠?qū)⑦@些應用變?yōu)楝F(xiàn)實。

以下是Google對其量子計算突破性成就的描述：

今天，我們在《自然》雜志上發(fā)表的研究結果表明，我們在 Willow 中使用的量子比特越多，我們減少的誤差就越多，系統(tǒng)的量子化程度就越高。 我們測試了越來越大的物理量子比特陣列，從 3x3 的編碼量子比特網(wǎng)格，到 5x5 的網(wǎng)格，再到 7x7 的網(wǎng)格--每一次，利用我們在量子糾錯方面的最新進展，我們都能將錯誤率降低一半。 換句話說，我們實現(xiàn)了錯誤率的指數(shù)級降低。 這一歷史性成就在該領域被稱為"低于閾值"--能夠在增加量子比特數(shù)量的同時降低誤差。 要想在糾錯方面取得真正的進展，就必須證明自己低于閾值，而自 1995 年彼得-肖爾提出量子糾錯以來，這一直是一個突出的挑戰(zhàn)。

Willow 的突破性性能使我們更接近實現(xiàn)量子計算的全部潛力。 最近，微軟 宣布了一項新的合作計劃，試圖通過該計劃制造出史上最強大的量子機器。