量子計算離現(xiàn)實應(yīng)用更近一步新算法展現(xiàn)前景

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2025-10-24 09:07:08 證券時報網(wǎng)

量子計算離現(xiàn)實應(yīng)用更近一步。10月22日，谷歌在《自然》雜志上披露了與Willow芯片相關(guān)的量子計算突破性研究成果。該研究由新晉諾貝爾物理學(xué)獎得主米歇爾·德沃雷特領(lǐng)導(dǎo)的谷歌量子團(tuán)隊完成。谷歌表示，其量子計算機運行算法的速度達(dá)到了頂級超級計算機在經(jīng)典物理領(lǐng)域執(zhí)行類似代碼的13000倍。

這是歷史上首次證明量子計算機可在硬件上成功運行一項可驗證算法，被視為推動量子計算機走向應(yīng)用的重要里程碑。這一成果讓人類離能夠推動醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)等領(lǐng)域重大發(fā)現(xiàn)的量子計算機更近了一步。消息發(fā)布后，美國頭部量子計算公司D-Wave和Rigetti Computing股價出現(xiàn)大幅波動，兩家公司在經(jīng)歷10月22日收盤暴跌后，10月23日美股盤前股價漲幅均超過10%。

德沃雷特團(tuán)隊提出了被稱為“量子回聲”的新算法，這種算法通過向量子系統(tǒng)發(fā)送精心設(shè)計的信號，擾動其中一個量子比特，隨后精確逆轉(zhuǎn)信號的演化過程，以“聆聽”返回的“聲音”。這種方法解決了此前量子計算結(jié)果難以確認(rèn)的問題，為實際應(yīng)用鋪平了道路。谷歌還計劃在后續(xù)發(fā)表相關(guān)論文，介紹該算法進(jìn)一步應(yīng)用于原子/粒子間相互作用探測與分子結(jié)構(gòu)解析等任務(wù)。

新算法的運作方式類似于一種高度先進(jìn)的回聲。通過這種方式，量子“回聲”會通過相長干涉得到放大，使得測量具備極高的靈敏度。這使得量子計算機在未來有望在模擬量子力學(xué)現(xiàn)象方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。例如，科學(xué)家用于研究化學(xué)結(jié)構(gòu)的工具之一是核磁共振（NMR），而量子計算機可以提供更精確的結(jié)果，幫助理解分子結(jié)構(gòu)，從而為生物技術(shù)、太陽能、核聚變等領(lǐng)域的發(fā)展提供支撐。

在與加州大學(xué)伯克利分校合作的一項原理驗證實驗中，谷歌在Willow芯片上運行“量子回聲”算法，對兩個分子進(jìn)行了研究，結(jié)果與傳統(tǒng)核磁共振技術(shù)一致，并揭示了傳統(tǒng)方法無法獲取的信息。這項實驗被認(rèn)為邁向了一臺能夠測量此前無法觀測的自然現(xiàn)象的“量子觀測儀”。

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