GOOGLE推出量子芯片靠谱吗？

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12月9日，GOOGLE在官方博客宣布推出最新的量子芯片Willow。据先容，该芯片多项指标都拥有一流性能，并取得了两项重大成就：一是使用更多量子比特进行拓展，可成倍减少错误，解决了量子纠错领域近30年来一直试图攻克的关键难题；二是在基准测试中，Willow展示了一流性能。

然而，对于芯片的实际效果，有专家提示，不要高估Willow在一次测试中取得的成就。

纷纷扰扰之下，GOOGLE量子芯片究竟是放出的“王炸”，还是讲了一个过于宏大的“故事”？

量子计算机真正实用有戏了吗

具体来看，该芯片拥有105个量子比特（量子计算中的基本单位）。性能方面，Willow相关表现非常亮眼，不到5分钟完成了一项计算，而当今最快的超级计算机之一需要1025年才能完成同样的计算。

纠错能力方面，Willow实现了错误率的指数级降低。“这一历史性成就在业界被称为‘低于阈值’，即能够在增加量子比特数量的同时降低错误。”GOOGLE博客写道。

Nature一篇文章用“真正了不起的突破”形容Willow在准确度方面取得的成就。

量子计算领域，当前学术界需要解决的难题之一便是量子纠错。

“量子比特是量子计算中的基本信息单元。量子比特的状态往往较为脆弱，容易受到外部环境的干扰而失去量子态，这就会导致量子比特发生错误，也就需要采取一定的措施来进行纠错，这便是量子纠错。”图灵量子COO、北京企业总经理杨林向《中国经济周刊》记者说明。

随着量子比特数量增多，出现错误的概率会随之增多，纠错也就变得非常重要。

如何理解Willow纠错所带来的影响？“Willow实现了真正有效的纠错，为下一步制造真正实用的大规模量子计算机奠定了基础。”杨林说。

Willow发布之后，GOOGLE股价上涨超过5%，并推动量子计算板块集体上涨。但需要注意的是，从实验室走向实际应用，也就是距离量子技术大规模商业化落地，仍为时尚早。

GOOGLE量子AI团队的创始人兼负责人Hartmut Neven在接受媒体采访时表示，本世纪末之前不会出现能够进行商业应用的量子芯片。

“GOOGLE所选择的是超导量子路线，该路线仍然需要面对环境适应性、大规模测控和可扩展性等方面的挑战，在这些问题尚未得到有效解决之前，量子芯片难以实现大规模的商业化应用。”杨林说。

“不要拿苹果和橘子进行比较”

早在2019年，GOOGLE便宣称实现了“量子霸权”，其研制的包含53个有效量子比特的处理器Sycamore，花费约200秒便可完成传统超级计算机要1万年才能完成的任务。但IBM团队则认为该说法误导公众。

在量子计算领域，实现量子计算机在特定问题上优于经典计算机的实验被国际学术界称为量子霸权（Quantum Supremacy，又称量子优越性）。

目光转至当下，Willow究竟有多强，各方仍有争议。

英国萨里大学计算机专家Alan Woodward说，GOOGLE使用的是专门为量子计算机量身定做的性能测试工具，测试结果并不意味着Willow相比传统计算机实现了“全面提速”。Alan警告“不要拿苹果和橘子进行比较”。

杨林表示，目前所有的量子计算系统，无法在实际应用问题或通用计算问题上达成“量子霸权”，不必纠结于Willow的性能定义争议，要看到其纠错能力的进步。

“特定问题上的‘量子霸权’和实际应用问题、通用计算问题上的‘量子霸权’是有区别的。”杨林说，GOOGLE相关成果很好地推动了特定问题的解决，但在解决实际应用问题上仍需努力。

国内影响几何

大洋彼岸的风还是吹到了中国。随着Willow发布，12月11日，国内量子科技概念股应声大涨。

值得关注的是，12月17日，由中国科学家研制的105个量子比特的“祖冲之三号”量子计算机相关成果在arXiv线上发表。数据表明，“祖冲之三号”的性能超过2024年10月GOOGLE发表的72比特Sycamore处理器6个数量级，为目前超导量子计算的最强优越性。