谷歌近日宣布成功研發(fā)出新一代量子計(jì)算芯片Willow，這款芯片尺寸僅為4平方厘米，內(nèi)建105個(gè)量子位元。在“隨機(jī)電路取樣”基準(zhǔn)測(cè)試中，全球第二快超級(jí)電腦Frontier需要耗時(shí)“10的25次方”年才能完成的計(jì)算任務(wù)，Willow僅用不到5分鐘就完成了。這一成就得到了馬斯克、奧特曼等科技界人士的認(rèn)可。

國(guó)盾量子的量子計(jì)算負(fù)責(zé)人王哲輝表示，這是一個(gè)重要的科技進(jìn)展，意味著距離可糾錯(cuò)的量子比特已經(jīng)不遠(yuǎn)了。不過(guò)，量子計(jì)算的發(fā)展是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，如何利用這些量子比特構(gòu)建出實(shí)用的量子計(jì)算機(jī)仍然充滿挑戰(zhàn)。

谷歌稱，Willow可以顯著減少錯(cuò)誤，解決了近30年來(lái)量子糾錯(cuò)的關(guān)鍵難題。王哲輝解釋說(shuō)，谷歌使用RCS基準(zhǔn)測(cè)試來(lái)評(píng)估Willow的性能，這是目前量子計(jì)算機(jī)上最困難的經(jīng)典基準(zhǔn)測(cè)試之一。Willow在五分鐘內(nèi)完成了一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)計(jì)算，而當(dāng)前最快的超算之一Frontier完成同樣計(jì)算需要10萬(wàn)億億年。此外，Willow實(shí)現(xiàn)了隨著比特?cái)?shù)增加，錯(cuò)誤率反而指數(shù)級(jí)下降，這是超導(dǎo)量子系統(tǒng)上實(shí)時(shí)糾錯(cuò)的成功案例之一，提高了量子計(jì)算機(jī)的可靠性。

頭豹研究院報(bào)告指出，量子計(jì)算涉及多個(gè)方面，包括量子比特、量子門、量子算法、量子糾錯(cuò)等。由于量子比特非常脆弱，容易受到環(huán)境噪聲和干擾的影響，因此量子糾錯(cuò)是量子計(jì)算中的重要環(huán)節(jié)。王哲輝認(rèn)為，量子計(jì)算的潛力在于能夠在某些特定任務(wù)上超越經(jīng)典計(jì)算機(jī)，但實(shí)現(xiàn)規(guī)?；孔颖忍叵到y(tǒng)的正確運(yùn)行仍需克服許多挑戰(zhàn)。

中國(guó)在量子計(jì)算領(lǐng)域也取得了顯著進(jìn)展。2020年，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)的研究小組在76個(gè)光子量子計(jì)算原型機(jī)上完成了“高斯玻色采樣”計(jì)算，速度比超級(jí)計(jì)算機(jī)快100萬(wàn)億倍，實(shí)現(xiàn)了“量子計(jì)算優(yōu)越性”。2021年，中國(guó)推出了可編程超導(dǎo)量子計(jì)算原型機(jī)“祖沖之二號(hào)”。本源量子已向海外銷售中國(guó)自主量子算力，產(chǎn)品為第三代自主超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)“本源悟空”。國(guó)盾量子則參與了“巢湖明月”超量融合計(jì)算中心項(xiàng)目，并協(xié)助中電信量子集團(tuán)構(gòu)建“超算-量子計(jì)算”混合計(jì)算架構(gòu)體系。