谷歌宣布計劃2029年前制造出首臺商用量子計算機

　　5月19日消息，谷歌首席執行官桑達爾·皮查伊（Sundar Pichai）在其I/O開(kāi)發(fā)者大會(huì )上宣布，谷歌正在美國加州圣巴巴拉建造新的量子AI園區，其中包括其首個(gè)量子數據中心。此外，該公司還計劃在2029年之前制造出首臺商用量子計算機。

　　谷歌量子AI首席工程師埃里克·盧塞羅（Erik Lucero）發(fā)布博客文章，進(jìn)一步概述了該公司的目標。

以下為博客全文：

　　在未來(lái)十年內，谷歌的目標是制造出首臺有用的、可糾錯的量子計算機。這將加快解決世界上許多最緊迫問(wèn)題的步伐，比如開(kāi)發(fā)可持續能源和減少排放以養活世界上不斷增長(cháng)的人口，并釋放新的科學(xué)發(fā)現，比如能提供更多幫助的AI。

　　為了開(kāi)始我們的旅程，今天我們在加州圣巴巴拉揭開(kāi)了我們新的量子AI園區面紗。這個(gè)園區包括我們的首個(gè)量子數據中心、量子硬件研究實(shí)驗室以及我們自己的量子處理器芯片制造設施。在這里，我們的團隊正在努力制造世界上第一臺糾錯量子計算機。

　　谷歌在20年前開(kāi)始使用機器學(xué)習(用于搜索中的拼寫(xiě)檢查)，并在10年前領(lǐng)導了深度學(xué)習革命(先進(jìn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )，現代AI研發(fā)的領(lǐng)先方法)。AI和其他技術(shù)的這些進(jìn)步使我們今天看到的許多令人難以置信的應用成為可能。展望未來(lái)10年，從氣候變化到應對下一次疫情，許多最大的全球挑戰都需要一種新的計算技術(shù)幫助應對。

　　為了制造更好的電池(減輕電網(wǎng)的負荷)，或者制造肥料來(lái)養活世界而不會(huì )產(chǎn)生2%的全球碳排放，亦或者創(chuàng )造更有針對性的疫情藥物，我們需要更好地理解和設計分子。這意味著(zhù)要準確地模擬自然，但使用傳統計算機不能很好地模擬分子。即使是中等大小的分子，計算資源也會(huì )很快耗盡。

　　但這就是量子計算機的用武之地。量子計算機使用量子比特，它們可以在復雜的狀態(tài)疊加中糾纏，自然地反映了現實(shí)世界中分子的復雜性。有了糾錯量子計算機，我們將能夠模擬分子的行為和相互作用，這樣我們就可以在投資昂貴的現實(shí)原型之前測試和發(fā)明新的化學(xué)工藝和新材料。這些新的計算能力將有助于加快發(fā)現更好的電池、節能化肥和靶向藥物，以及改進(jìn)和優(yōu)化新的AI架構等。

　　我們在十年內制造出糾錯量子計算機的旅程包括幾個(gè)科學(xué)里程碑，首先就是構建糾錯邏輯量子比特。為了實(shí)現這一目標，我們正踏上構建100萬(wàn)個(gè)物理量子比特的旅程，這些量子比特在一臺房間大小的糾錯量子計算機中協(xié)同工作。與今天不到100個(gè)量子比特的中等規模量子系統相比，這將是個(gè)巨大的飛躍。

　　要實(shí)現這一目標，我們必須構建世界上首個(gè)“量子晶體管”，即兩個(gè)一起執行量子運算的糾錯“邏輯量子比特”，然后想辦法把數百到數千個(gè)量子比特拼接起來(lái)，形成糾錯量子計算機。這將需要數年時(shí)間。

　　在這個(gè)過(guò)程中，我們需要證明我們可以用1000個(gè)物理量子比特編碼一個(gè)邏輯量子比特。使用量子糾錯，這些物理量子比特協(xié)同工作，形成一個(gè)長(cháng)壽的、近乎完美的量子比特，直到斷電，這開(kāi)啟了量子計算的數字時(shí)代。同樣，我們期待多年的協(xié)調發(fā)展能夠實(shí)現這一目標。

　　要做到這一點(diǎn)，我們需要證明，參與糾錯的物理量子比特越多，你首先可以減少的錯誤就越多?？紤]到物理量子比特非常容易出錯，這是至關(guān)重要的一步。我們現在正在我們的量子AI園區里做這項研究。

　　我們已經(jīng)在運行量子計算機，可以執行傳統計算機無(wú)法完成的計算。為了繼續這段通往構建有用的糾錯量子計算機的旅程，并為人類(lèi)提供一種適應自然工作方式的新工具，我們正在組建一個(gè)令人驚嘆的團隊，就在這里，就是現在，在谷歌的量子AI園區中，共同發(fā)明計算的未來(lái)。