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2024/12/10 10:34

破解30年重大難題!谷歌最強(qiáng)量子計(jì)算芯片Willow面世

快科技  黑白

谷歌今天凌晨突然宣布推出最新的量子芯片Willow,擁有105個(gè)物理量子比特,在多個(gè)指標(biāo)上都具有最先進(jìn)的性能,同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了兩項(xiàng)重大成就:

1、Willow的突破可在使用更多量子比特的情況下成倍減少錯(cuò)誤,破解了近30年來(lái)一直在研究的量子糾錯(cuò)挑戰(zhàn)。

2、Willow不到5分鐘完成一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)計(jì)算,當(dāng)今最快的超算完成這一計(jì)算需要10^25(10000000000000000000000000)年的時(shí)間,這一時(shí)間比宇宙的年齡還長(zhǎng)。

破解30年重大難題!谷歌最強(qiáng)量子計(jì)算芯片Willow面世

錯(cuò)誤是量子計(jì)算面臨的最大挑戰(zhàn)之一,因?yàn)榱孔颖忍赝鶗?huì)與周?chē)h(huán)境快速交換信息,因此很難保護(hù)完成計(jì)算所需的信息。

通常,使用的量子比特越多,錯(cuò)誤就會(huì)越多,系統(tǒng)就會(huì)變得像經(jīng)典系統(tǒng)一樣。

而谷歌的實(shí)驗(yàn)表明,采用正確的糾錯(cuò)技術(shù),量子計(jì)算機(jī)在規(guī)模擴(kuò)大后能以越來(lái)越高的準(zhǔn)確度執(zhí)行計(jì)算,而且這種改進(jìn)的速度超過(guò)了一個(gè)關(guān)鍵臨界值。

谷歌在Nature上發(fā)表的研究中表示,在Willow中使用的量子比特越多,減少的誤差就越多,系統(tǒng)的量子化程度就越高。

谷歌測(cè)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,利用在量子糾錯(cuò)方面的最新進(jìn)展,每一次都能將錯(cuò)誤率降低一半,換句話(huà)說(shuō),實(shí)現(xiàn)了錯(cuò)誤率的指數(shù)級(jí)降低。

破解30年重大難題!谷歌最強(qiáng)量子計(jì)算芯片Willow面世

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