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(gè)指標上提供最先進(jìn)的性能，這款全新的芯片是其在量子計算領(lǐng)域長(cháng)達十年的征程中邁出的重要一步。Willow擁有105個(gè)量子比特，在量子糾錯和隨機電路采樣方面都達到了同類(lèi)最佳性能。隨著(zhù)量子比特數量的增加，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(jìn)制造工廠(chǎng)制造的，該工廠(chǎng)從一開(kāi)始就是為制造量子芯片而建造的。 Google對芯片架構、制造、門(mén)開(kāi)發(fā)、校準等多個(gè)方面進(jìn)行了優(yōu)化，以提高性能。

Google強調，Willow 在不到 5 分鐘的時(shí)間內就解決了一項標準基準測試。 而目前領(lǐng)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、核聚變能源等領(lǐng)域的一些實(shí)際應用。 為了幫助實(shí)現這一目標，Google提到，它看好 Willow 系列芯片能夠將這些應用變?yōu)楝F實(shí)。

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，系統的量子化程度就越高。 我們測試了越來(lái)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(jìn)展，我們都能將錯誤率降低一半。 換句話(huà)說(shuō)，我們實(shí)現了錯誤率的指數級降低。 這一歷史性成就在該領(lǐng)域被稱(chēng)為"低于閾值"--能夠在增加量子比特數量的同時(shí)降低誤差。 要想在糾錯方面取得真正的進(jìn)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(lái)，這一直是一個(gè)突出的挑戰。

Willow 的突破性性能使我們更接近實(shí)現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(guò)該計劃制造出史上最強大的量子機器。