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平博:谷歌量子芯片:5分钟顶最强超算10²⁵年,解决了近30年的难题!

作者:平博发布时间:2024-12-29

  量子计算这个被视为未来计算领域的皇冠明珠,再次因谷歌的重大突破而成为全球科技界的关注焦点。当地时间12月9日,谷歌CEO桑达尔·皮查伊在社交媒体X上宣布,其最新量子芯片Willow实现了“指数级降低错误率”的突破性进展,成功破解了困扰量子计算领域30多年的纠错难题平博pinnacle体育平台

  据谷歌介绍,Willow芯片采用了一种名为"随机电路采样"的测试方法。这是一项被认为在传统计算领域几乎不可能完成的任务,而Willow在不到五分钟的时间内成功完成。而传统超级计算机完成同样的任务需要耗费10²⁵年,远超宇宙存在的时间长度。

  这一数字令人难以置信,也让人深刻认识到量子计算的潜力。

  这项技术突破的意义远远超出科研界的预期。OpenAI CEO萨姆·奥尔特曼和特斯拉CEO埃隆·马斯克等科技领袖对此高度评价。马斯克仅用一个简单的“哇”表达震撼,而皮查伊则幽默回应称:“或许我们该在太空打造一个量子计算集群。”

  量子计算机因其使用量子比特而区别于传统计算机。传统比特以0或1的形式存储信息,而量子比特可以同时处于0和1的叠加态,具备超越传统比特的计算潜能。

  但这种超强性能也伴随着极高的脆弱性。量子比特容易受到环境干扰,且错误率居高不下,这成为量子计算大规模应用的主要障碍。平博pinnacle体育

  Willow芯片的成功在于其"逻辑量子比特"网格配置。谷歌量子AI创始人Neven指出,这种配置不仅可以实时纠错,且规模越大纠错效果越好。这使得错误率无限接近于零,成为量子计算从理论走向实际的关键一步。

谷歌量子芯片:5分钟顶最强超算10²⁵年,解决了近30年的难题!

  中科大量子领域专家张浩霖指出,量子计算的发展可以分为四个阶段:

  证明可行性阶段:量子计算机在实验室中证明其基本功能。

  优越性阶段:证明其计算能力超越传统计算机。

  特定问题解决阶段:用于解决实际领域中的复杂问题。

  通用计算机阶段:成为像传统计算机一样的普及性工具。

  目前,量子计算已完成前两阶段,并正在迈向第三阶段。这意味着量子计算正从实验室逐步走向解决现实问题的道路。

  但张浩霖也提到,量子计算机的寿命仍是瓶颈。目前,谷歌实验中的物理量子比特寿命只有68微秒,这与传统计算设备的数十年寿命相去甚远。此外,如何在大规模量子比特中保持低错误率,以及开发更广泛的应用场景,仍是未来的重要挑战。

  皮查伊将Willow芯片的突破视为量子计算迈向实用化的重要一步。他表示,这一技术未来将在药物研发、核聚变能源、电池设计等领域释放巨大潜力。例如,在药物研发中,量子计算可以大幅缩短分子模拟的时间,为新药问世提供前所未有的加速度。

  谷歌量子人工智能硬件总监Julian Kelly指出,Willow芯片是可扩展逻辑量子比特最有力的原型,表明建设实用的超大型量子计算机已成为可能。但量子计算的普及可能需要更长的时间。他预测,真正实现商用的量子计算机或将在2030年问世。

  不仅谷歌,微软、IBM和Nvidia等科技巨头也在量子计算领域投入巨资。此外,初创企业和全球顶尖大学也加入这场竞赛,致力于推动量子计算的技术进步。这场量子竞赛不仅决定未来的技术格局,也关乎各国的经济与科技竞争力。

  有观点指出,量子计算的应用将极大拓展人类在能源、医疗和科技领域的边界。例如,核聚变能源的高效控制、新型电池的优化设计,甚至在气候建模中预测极端天气都将得益于量子计算的强大算力。同时,在安全领域,量子计算有望彻底革新加密和网络防护技术,为全球通信体系提供全新保障。

  同时,谷歌还在探索量子计算与人工智能(AI)的融合。Hartmut Neven曾表示,AI与量子计算的结合可能催生新的计算范式,让机器学习模型在极端复杂的数据集上实现突破性提升。这种跨领域协作也为未来技术应用的多样性打开了新的可能性。

  Willow芯片的成功,犹如莱特兄弟首次飞行——它证明了量子计算未来的一切皆有可能。尽管我们距离驾驶“量子飞机”还有一段距离,但这次突破无疑让人们看到了科技革命的曙光。

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