谷歌在建立量子計算機方面邁出了重要一步，推出了一款“令人驚歎”的量子晶片——這是其迄今為止最強大的晶片。
這款晶片尺寸為1.5英寸（約4釐米），略大於一顆After Eight薄荷糖，完成傳統計算機需要10的27次方年（即10後面跟24個零）的任務僅需五分鐘。
這個數字代表10,000,000,000,000,000,000
,000,000年——比宇宙的歷史還要久。
關鍵是，的晶片展示了隨著規模增大，計算錯誤率成指數下降的能力——這是研究人員近30年來一直未能實現的壯舉。
最終目標是構建一臺“商業”量子計算機——一種可以被公眾購買並在實驗室、辦公室甚至家庭中使用的計算機。
由於這一目標至少需要十年或更長時間，谷歌和IBM等公司目前正在構建仍處於研發階段的“實驗性”量子計算機。
科學家們預計，在不久的將來，量子計算機將取代我們桌面上的“經典”計算機，並徹底改變我們的生活。
這些超強大的機器利用量子物理的神秘效應，可以加速人工智慧的運算、解決氣候變化問題和發現救命藥物。
儘管仍處於早期階段，科學家們相信量子計算機最終將能夠推動人工智慧、藥物發現、聚變能源、電池設計等多個領域的創新。
谷歌量子人工智慧實驗室的創始人、量子科學家哈特穆特·內文表示，這款新開發的Willow晶片“為實用的大規模量子計算機鋪平了道路”。
“Willow在不到五分鐘內完成了一項標準基準計算，而今天最快的超級計算機需要10的27次方年才能完成，”他說。
“這個令人驚歎的數字超出了物理學中已知的時間尺度，遠遠超過宇宙的年齡。”
“該領域的下一個挑戰是在今天的量子晶片上展示首次‘實用的、超越經典的’計算，這與現實世界的應用相關。”
在社交媒體X上，谷歌執行長桑達爾·皮查伊補充道：“我們將Willow視為在藥物發現、聚變能源、電池設計等領域構建實用量子計算機的重要一步。”
據谷歌稱，Willow可以執行105個“量子位元”（qubit），這是一種量子計算中的基本資訊單位，更多的量子位元意味著更強的計算能力。
這比其2019年首次公佈的Sycamore晶片多出許多，後者最初為53個量子位元，最終達到70個量子位元。
量子技術利用量子物理的神秘效應，極大地加速資訊處理，這可能導致地球上最強大的計算機的出現。
即使是如今存在的最快計算機——例如加利福尼亞的El Capitan和田納西州的Frontier——也無法與量子計算機的潛力相媲美。
傳統或“經典”計算機以二進位制方式工作——它們透過稱為位元的小資料片段執行任務，這些位元僅以1或0的形式表示。
但在量子計算機上，稱為量子位元的資料片段可以同時為1和0——這使得它們能夠同時處理大量潛在結果。
量子位元雖然速度快，但易出錯，因為它們可能受到來自外太空的亞原子粒子等微小事物的干擾。
隨著更多的量子位元被裝入晶片，這些錯誤可能累積，使晶片的效能與傳統計算機晶片無異。
“通常情況下，使用的量子位元越多，出現的錯誤就越多，系統就會變得經典，”內文說。
自1990年代以來，科學家們一直在研究這個難題，而谷歌聲稱終於找到了破解之道。
在發表在《自然》雜誌上的一篇論文中，谷歌表示，它找到了一種方法將Willow晶片的量子位元串聯在一起，從而使錯誤率隨著量子位元數量的增加而下降。
該公司還表示，它可以實時糾正錯誤——這是構建實用量子計算機的基本要求。
“我們在Willow中使用的量子位元越多，錯誤就越少，系統的量子特性就越強，”內文說。
錯誤糾正是量子計算的“終極目標”，谷歌“自信地在這一道路上不斷前進”。
蘇塞克斯量子技術中心主任溫弗裡德·亨辛格教授稱這是實現量子計算機的“非常重要的里程碑”。
然而，他補充說，Willow“仍然太小，無法進行有用的計算”，並且“尚未為任何有用的行業應用實現量子優勢”。
“可以用於一些真正重要的行業問題的量子計算機將需要數百萬個量子位元，”他在接受採訪時表示。
“但這一結果進一步增強了我們對人類能夠構建實用量子計算機的信心，從而實現量子計算機所知的某些高影響力應用。”
在2019年推出Sycamore晶片時，谷歌聲稱它是首個實現行業內所謂“量子霸權”的公司。
這指的是某個量子計算機展示了其在特定時間內完成了傳統計算機無法完成的任務。
然而，包括亨辛格教授在內的批評者指出，Sycamore僅有20個量子位元，遠遠不足以宣稱量子霸權。
去年，谷歌表示，改進版的Sycamore能夠瞬間完成即使是現今最快計算機也需耗時47年的計算。
然而，蘇塞克斯大學離子量子技術組的塞巴斯蒂安·韋德特教授表示，谷歌尚未展示解決實際問題的量子能力。
“我們真的必須進入實用量子計算的時代——一個量子計算機擁有數千個量子位元，實際上開始以經典計算機無法實現的方式為社會帶來價值的時代，”他當時表示。
谷歌與IBM之間的競爭眾所周知，後者已經建立了一臺名為Q System One的量子計算機，供企業和研究人員使用。
