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谷歌发布跨时代量子芯片Willow,5分钟顶超算10²⁵年,马斯克、奥特曼点赞

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编者按:本文来自微信公众号 腾讯科技(ID:qqtech),作者:涵清,编辑:郑可君,创业邦经授权转载。

图片Google工程副总裁,量子人工智能实验室负责人Hartmut Neven

“有时我的同事会问我,为什么选择离开新兴的人工智能领域而专注于量子计算。我的回答是,这两者无疑都是我们这个时代最具变革性的技术,但先进的人工智能将从量子计算中获益匪浅。这正是我将我们的实验室命名为量子人工智能的原因。”

—— Hartmut Neven

12月9日,谷歌发布最新的量子芯片 Willow,获得了马斯克、奥特曼等一众科技大佬的点赞。

Willow芯片解决了量子计算领域三十年来未攻克的难题,并且在5分钟内完成了当今最快的超级计算机需要10²⁵年(这个数字远远超过了宇宙的年龄)才能完成的计算。

图片谷歌在X发布Willow

马斯克点赞了Willow,并和谷歌CEO讨论未来量子集群和星舰的合作:

图片马斯克X推文

奥特曼和谷歌CEO互相点赞:

图片Sam Altman恭喜Google发布Willow,Pichai恭喜OpenAI的o1

解决了近30年的关键挑战

当增加量子比特的数量时,Willow 能以指数级的方式减少错误率。

换句话说,以前量子比特越多,错误往往越多,而谷歌在《Nature》上的最新研究成果表明在 Willow 芯片中使用的量子比特越多,系统的错误率越低,其量子特性也越显著。错误率的指数级降低,这一成果攻克了量子纠错领域近30年来始终存在的关键难题。

这是自 1995 年 Peter Shor 提出量子纠错以来的一大里程碑——想要建立实用的量子计算机,就必须解决量子比特容易出错的难题。

然而,这并非易事。在过去几十年的研究中,人们提出了各种理论和方法来尝试降低量子计算中的错误率,但受制于技术与物理实现上的困难,一直难以达到“随着量子比特数量增加,错误却不断下降”的理想状态。

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谷歌发布在Nature的论文

5分钟顶超算10²⁵年

为了测试 Willow 芯片的性能,谷歌采用了“随机电路采样”(RCS)这个在量子计算界被视为“试金石”的难题,来检验量子计算机是否能完成传统计算机几乎无法实现的任务。

结果令人震撼:Willow 用不到 5 分钟就完成了一项需要当前最快超级计算机花费10²⁵年才能完成的计算。

谷歌量子 AI 项目负责人 Hartmut Neven 表示,这样的结果让“量子计算可能在多个平行宇宙中同时发生”这一观点更显可信,与物理学家 David Deutsch 提出的多元宇宙理论不谋而合。

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从实验室到现实世界应用

Willow 的发布不仅是一项技术飞跃,更为量子计算的实际应用带来了光明的前景。

谷歌 CEO Sundar Pichai 在 X 平台发文将 Willow 视为迈向打造实用量子计算机的重要一步。

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下一阶段,谷歌团队的目标是实现“有用的、超经典的”(useful, beyond-classical)计算任务,既超越经典计算机能力,又能解决现实问题。未来潜在应用包括:

  • 加速人工智能训练:优化复杂数据集的处理

  • 新药研发:缩短药物发现周期

  • 新能源技术:设计更高效电池并推动能源创新

  • 清洁能源突破:探索更可持续的能源解决方案

Willow可以破解比特币吗?

量子计算的进步长期以来被认为可能成为加密行业的重大转折点,一旦量子计算机能够破解传统的加密算法,大量用户资金可能会迅速暴露在风险之下。因此在Willow推出后,不少用户对此提出了疑问

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谷歌前高级产品经理 Kevin Rose 发X表示,尽管 Willow 在量子计算性能方面取得了巨大进步,但其能力仍远不足以威胁加密货币的安全性。

“要破解比特币的加密算法,需要一台拥有大约 1300 万个量子比特 的量子计算机在 24 小时内完成解密,而Willow 芯片只有 105 个量子比特,我们还有很长的路要走。”

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与此同时,Lightspark的联合创始人兼CEO David Marcus(曾任Paypal总裁)发文说“认为大多数人并没有完全理解这一突破的意义” 。

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在被问到Willow对区块链意味着什么后,David回复到“意味着,量子密码学和加密技术需要开始采取行动进一步发展”,马斯克在下面言简意赅的表示同意。

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未来已至

Willow 的问世展示了量子计算的无限可能,标志着人类在探索计算边界上的又一次飞跃。从科学研究到解决现实问题,这项技术正在悄然改变未来的可能性。或许有一天,量子计算将成为我们日常生活中不可或缺的一部分,而Willow,则是这段历史的起点。

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