谷歌今天凌晨突然宣布推出最新的量子芯片Willow,擁有105個物理量子比特,在多個指標上都具有最先進的性能,同時還實現(xiàn)了兩項重大成就:
1、Willow的突破可在使用更多量子比特的情況下成倍減少錯誤,破解了近30年來一直在研究的量子糾錯挑戰(zhàn)。
2、Willow不到5分鐘完成一項標準基準計算,當今最快的超算完成這一計算需要10^25(10000000000000000000000000)年的時間,這一時間比宇宙的年齡還長。
錯誤是量子計算面臨的最大挑戰(zhàn)之一,因為量子比特往往會與周圍環(huán)境快速交換信息,因此很難保護完成計算所需的信息。
通常,使用的量子比特越多,錯誤就會越多,系統(tǒng)就會變得像經(jīng)典系統(tǒng)一樣。
而谷歌的實驗表明,采用正確的糾錯技術,量子計算機在規(guī)模擴大后能以越來越高的準確度執(zhí)行計算,而且這種改進的速度超過了一個關鍵臨界值。
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。
谷歌測試了越來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,利用在量子糾錯方面的最新進展,每一次都能將錯誤率降低一半,換句話說,實現(xiàn)了錯誤率的指數(shù)級降低。