谷歌公司在全球權(quán)威科學期刊《Nature》上公布了一項震撼性的科研成果——一款名為Willow的量子芯片橫空出世。這款芯片憑借105個物理量子比特,在多個性能維度上均達到了業(yè)界的頂尖水平,標志著量子計算領(lǐng)域的一次重大飛躍。
據(jù)谷歌披露,Willow量子芯片在執(zhí)行一項標準基準測試時,僅用了不到5分鐘的時間,這一速度遠遠超越了現(xiàn)有最快的超級計算機。事實上,對于當前的超級計算機而言,完成同樣的計算任務所需的時間竟然長達10^25年,幾乎等同于宇宙的年齡,這無疑凸顯了Willow量子芯片在計算效率上的巨大優(yōu)勢。
然而,量子計算并非沒有挑戰(zhàn)。其中,量子比特的易錯性一直是制約其發(fā)展的關(guān)鍵因素。由于量子比特極易與外部環(huán)境發(fā)生信息交換,導致計算過程中的信息保護變得異常困難。特別是隨著量子比特數(shù)量的增加,錯誤率也隨之攀升,系統(tǒng)面臨退化為經(jīng)典系統(tǒng)的風險。
但谷歌的研究團隊通過不懈的努力,成功突破了這一瓶頸。他們發(fā)現(xiàn),在采用先進的量子糾錯技術(shù)后,量子計算機在規(guī)模擴大的同時,計算準確度反而能夠持續(xù)提升,且這種提升速度已經(jīng)跨越了一個至關(guān)重要的臨界點。這一發(fā)現(xiàn)無疑為量子計算的未來發(fā)展注入了強大的信心。
在Willow量子芯片的研發(fā)過程中,谷歌還發(fā)現(xiàn)了一個令人振奮的現(xiàn)象:隨著使用的量子比特數(shù)量增多,誤差的減少愈發(fā)顯著,系統(tǒng)的量子化程度也隨之提升。為了驗證這一發(fā)現(xiàn),谷歌團隊對從3x3到5x5,再到7x7的編碼量子比特網(wǎng)格進行了全面的測試。他們利用量子糾錯領(lǐng)域的最新研究成果,每次測試都將錯誤率降低了一半,成功實現(xiàn)了錯誤率的指數(shù)級下降。