(旧金山10日法新电)科技巨头科技巨擘谷歌周一宣布,其研发的新晶片已经破解一个量子运算的关键挑战,可在5分钟内解决一个传统电脑需要花上10^25年,或即使在最理想的状态下也要10亿年才能解决的问题。谷歌声称,这是一项重大突破,可以让实用量子计算更接近现实。
据路透社报道,谷歌周一在国际领先科学杂志《自然》期刊发布的这个重大突破是来自拥有105量子比特(qubit)的新晶片Willow。
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法新社报道称,据谷歌量子人工智能部门创始人奈文称,这款定制晶片在5分钟内就能完成超级电脑需要“10的25次方”年(10,000,000,000,000,000,000,000,000 )才能完成的工作。
奈文在向记者讲解这时间跨度时说道:“写出来就是1加25个零。这是一个令人难以想象的数字。”
奈文在谷歌领导的约300人团队,其使命是开发能够处理一些原本无法解决的问题,如安全的核聚变发电和阻止气候变化的量子计算。
谷歌首席执行员皮猜在社媒X表示:“我们认为Willow是我们打造一台实用量子电脑的重要一步,而该电脑可在药物发现、核聚变能源、电池设计等领域有实际应用。”
奈文及其团队成员指出,能够应对这些挑战的量子电脑仍需好几年时间才能问世,不过Willow标志着朝这个方向迈出了重要一步。
尽管目前仍处于早期阶段,但科学家们相信,超高速量子计算最终将能够推动一系列领域的创新。
不过,谷歌周一在其部落格发表的文章中称,即使是在最理想的条件下,传统电脑仍需要10亿年才能解出新晶片能解决的问题。
量子研究被视为一个关键领域,而美国和中国都已在该领域投入了大量资金,同时,美国也对这项敏感技术的输出实施了限制。
量子技术独立专家埃兹拉蒂今年10月告诉法新社,过去5年来,全球私人和公共界在该领域的投资总额约为200亿美元(约885亿令吉)。
普通电脑以二进制方式运行。它们使用称为比特(bit)的微小数据片段执行任务,而这些数据片段只能表示1或0的状态。
不过,量子电脑的数据片段,称为“量子比特”(qubit),可同时以0和1的状态存在,运算能力比传统电脑强,从而让它们能够同时处理大量潜在结果。
至关重要的是,谷歌的晶片展示了在进行扩展时成倍减少计算错误的能力。这是近30年来研究人员一直未能实现的成就。
此前,量子电脑速度快但也容易出错,因为容易受到外界细微变动冲击,例如外太空事件中次原子粒子等小物体的撞击。当随著越来越多的量子比特封装在晶片上,错误会累积,整体效能不如传统的电脑晶片。因此,自1990年代以来,科学家一直致力于量子纠错。
根据谷歌,它找到了一种将Willow晶片的量子比特串在一起的方法,这样一来,错误率就会随著量子比特数量增加而下降。谷歌也宣称,它可以即时纠正错误,这是使其量子机器实用化的关键一步。
谷歌跟微软、IBM等科技巨擘一直努力在量子运算寻求突破,以大幅提升运算速度。谷歌这次的重大突破是位于加州的量子实验室的努力成果。
这项发表于《自然》的错误纠正方面的突破表明,向系统增加更多量子比特实际上会减少错误,而不是增加错误。这是构建实用量子电脑的基本要求。
据谷歌量子硬件总监凯利称,错误纠正是量子计算的“最后阶段”,而谷歌正“自信地(沿着这条道路)前进”。
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