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Google量子晶片Willow突破错误校正极限，效能已压倒性超越当前超级电脑 @ 2024-12-11T 返回 新闻热点 关键词：量子 概念：量子计算晶片 , 谷歌量子电脑运算 综合外媒报导，这款名为ＷＩＬＬＯＷ的量子晶片所制成的量子电脑，与现在的传统电脑极为不同，通过依靠量子力学完成计算，因而计算速度远远超过传统电脑。世界上各公司均有投资量子计算，微软（ＭＩＣＲＯＳＯＦ）、ＩＢＭ等都加入竞逐行列。 ＷＩＬＬＯＷ由１０５个量子位（ＱＵＢＩＴＳ）构建而成，这些量子位是量子电脑的基本组成部分。量子位运行速度很快，但容易出错，通常由宇宙事件中的亚原子粒子等微小干扰引起。随着更多量子位被整合到晶片中，累积的错误可能会抵消相对于传统计算的优势。为解决这个问题，科学家们自２０世纪９０年代以来一直在开发量子错误修正技术。 突破瓶颈丨谷歌推量子电脑晶片 ５分钟解决１０秭年运算 股价炒高半成 纠错亦是量子计算最大挑战之一。谷歌最新把硬件量子位元，布置在ＷＩＬＬＯＷ方形网格上，并设法对新晶片设计及编程。研究人员发现，将网格从三乘三，增加到五乘五，再到七乘七时，错误率每次都下降两倍；换言之，ＷＩＬＬＯＷ增加的量子位元愈多，量子电脑就愈见可靠，成为首个“低于阈值”(ＢＥＬＯＷ ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ)的系统，破解了量子领域近３０来一直致力解决的“量子纠错”难题。 此次突破的ＷＩＬＬＯＷ晶片拥有１０５个量子位元（ＱＵＢＩＴＳ），其成果已发表于着名学术期刊《自然》（ＮＡＴＵＲＥ）ＧＯＯＧＬＥ量子研究小组表示，他们找到了一种方法，能够有效地串联晶片上的量子位元，既提升位元数量，又降低错误率，甚至实现即时修正错误，为量子电脑的实用化迈出了重要一步。 虽然竞争对手可能正在开发拥有更多量子位的晶片，但谷歌正专注于提高其量子位的可靠性。谷歌日前在发表于《自然》期刊的研究论文表示，已发现了一种串联ＷＩＬＬＯＷ晶片量子位元方法，随着量子位元数量增加，出错频率反而能下降。 ＧＯＯＧＬＥ 的量子计算实验室刚刚达成了一个重大的里程碑。稍早，该公司发表了其最新的超导量子计算晶片 “ＷＩＬＬＯＷ”，可以在不到五分钟的时间内轻松完成一个需要世界上最快的传统超级电脑 １“秭”（１ 兆兆）年来计算的题目。 ＧＯＯＧＬＥ公开其在量子运算技术的重大突破，发表最新的量子晶片ＷＩＬＬＯＷ，该晶片的重点在于首度达成低于临界值的量子错误校正能力，随着量子位元数量增加而指数降低错误率。该项技术增加了量子运算技术的实用性，ＷＩＬＬＯＷ晶片在运算效能基础测试中压倒性地超越古典电脑。 ＧＯＯＧＬＥ周一宣布研发了一款“惊人的”量子电脑晶片，名叫“ＷＩＬＬＯＷ”，已克服量子运算的关键挑战，最快的传统电脑需耗时１０,０００,０００,０００,０００,０００,０００,０００,０００(１万亿乘１万亿，１０的２５次方)年运算才能解决的问题，新晶片仅需５分钟就能解决。虽然这款ＧＯＯＧＬＥ加州圣巴巴拉量子实验室打造的晶片，尚未能商业应用，但ＧＯＯＧＬＥ希望有朝一日能以量子电脑，解决目前电脑无法解决的医学、电池化学与人工智能（ＡＩ）领域问题。 ＧＯＯＧＬＥ 发布全新量子晶片 ＷＩＬＬＯＷ，声称已突破运算错误率的樽颈，只需五分钟即可解决目前世界上最快的超级电脑需要十亿年（１０^２５ 年）才能完成的问题。 随着晶片上的量子位元数越多，这些错误也可能层层叠加，导致量子晶片性能不见得优于传统电脑晶片。因此，自１９９０年代以来，科学家一直在努力解决量子纠错问题。 美企谷歌（ＧＯＯＧＬＥ）的量子人工智能团队，发表新型量子电脑处理器（ＱＰＵ）ＷＩＬＬＯＷ，晶片尺寸仅４平方厘米，已内建１０５个量子位元（ＱＵＢＩＴ）。在“随机电路取样”（ＲＣＳ）基准测试，全球第二快超级电脑ＦＲＯＮＴＩＥＲ需时１０秭年（１０ ＳＥＰＴＩＬＬＩＯＮ）才计算好的答案，ＷＩＬＬＯＷ不到５分 ．．． “ＷＩＬＬＯＷ”晶片是 ＧＯＯＧＬＥ 在量子运算领域的重要发展，这种技术利用粒子物理的特性，目标是打造出新型、极具运算能力的电脑。ＧＯＯＧＬＥ 表示，这款晶片结合多项“突破性技术”，并为未来实用且大规模的量子电脑铺平道路。 ＧＯＯＧＬＥ, ＷＩＬＬＯＷ, 人工智能, 常温量子运算, 晶片, 科技革命, 超级电脑, 运算能力, 量子技术突破, 量子比特, 量子运算, 量子错误修正, 量子电脑 谷歌在部落格文章中宣布，“ＷＩＬＬＯＷ”量子晶片取得了两项重大成就。首先，随着量子位元（ＱＵＢＩＴ，量子资讯的计量单位）数量的增加，ＷＩＬＬＯＷ能够实现指数级的错误率降低，攻克了量子纠错领域近３０年来一直努力解决的关键挑战。其次，ＷＩＬＬＯＷ在不到五分钟内完成了一项标准基准计算，而同样的计算任务，即使是当今最快的超级电脑也需要１０^２５年才能完成，这一数字远远超过宇宙的年龄。 ＷＩＬＬＯＷ拥有１０５个量子位元（ＱＵＢＩＴ）。过去量子位元运算速度快，但容易出错，在单一晶片内放入愈多量子位元，错误率就愈高，因此效能不会比传统电脑好，科学家从１９９０年代以来便一直在处理量子位元的错误修正。 ＧＯＯＧＬＥ ９日释出的结果，来自一款名为“ＷＩＬＬＯＷ”的最新晶片，这款晶片具备１０５个“量子位元”(ＱＵＢＩＴＳ)，这是量子电脑最基本的运算单元。量子位元运算速度虽极快、却也容易出错，因为它们可能受到诸如外太空事件产生的亚原子粒子等微小因素干扰。 ＷＩＬＬＯＷ晶片在不到五分钟内完成了传统超级电脑需要１０的２５次方年（１０ ＳＥＰＴＩＬＬＩＯＮ ＹＥＡＲＳ）才能完成的计算难题 ，这一数字远超过宇宙的年龄，展现了量子计算的惊人潜力。这一突破相较于２０１９年ＧＯＯＧＬＥ的首次量子处理器宣布三分钟内完成的计算进步显着，当时的超级电脑需要１０,０００年。 科企巨擘谷歌９日发布一台全新量子电脑，比起２０１９年遭外界质疑的同类电脑明显进步，有望结束与传统超级电脑的竞争，预示出一个由量子电脑推动药物开发和人工智能（ＡＩ）等领域进步的未来。 ２０１９年，谷歌研究团队说已经建造名称为量子电脑(ＱＵＡＮＴＵＭ ＣＯＭＰＵＴＥＲ)的机器，能完成传统型超级电脑办不到的任务，成为资讯科技革新的转捩点。但某些科学家质疑谷歌团队的说法，过去几年传统型超级电脑变得功能愈来愈强大，足以跟谷歌量子电脑媲美。