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Google量子晶片Willow突破錯誤校正極限，效能已壓倒性超越當前超級電腦 @ 2024-12-11T 返回 熱門新聞 關鍵詞：量子 概念：量子計算晶片 , 谷歌量子電腦運算 綜合外媒報導，這款名為ＷＩＬＬＯＷ的量子晶片所制成的量子電腦，與現在的傳統電腦極為不同，通過依靠量子力學完成計算，因而計算速度遠遠超過傳統電腦。世界上各公司均有投資量子計算，微軟（ＭＩＣＲＯＳＯＦ）、ＩＢＭ等都加入競逐行列。 ＷＩＬＬＯＷ由１０５個量子位（ＱＵＢＩＴＳ）構建而成，這些量子位是量子電腦的基本組成部分。量子位運行速度很快，但容易出錯，通常由宇宙事件中的亞原子粒子等微小干擾引起。隨著更多量子位被整合到晶片中，累積的錯誤可能會抵消相對於傳統計算的優勢。為解決這個問題，科學家們自２０世紀９０年代以來一直在開發量子錯誤修正技術。 突破瓶頸亅谷歌推量子電腦晶片 ５分鍾解決１０秭年運算 股價炒高半成 糾錯亦是量子計算最大挑戰之一。谷歌最新把硬件量子位元，布置在ＷＩＬＬＯＷ方形網格上，並設法對新晶片設計及編程。研究人員發現，將網格從三乘三，增加到五乘五，再到七乘七時，錯誤率每次都下降兩倍；換言之，ＷＩＬＬＯＷ增加的量子位元愈多，量子電腦就愈見可靠，成為首個「低於閾值」(ＢＥＬＯＷ ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ)的系統，破解了量子領域近３０來一直致力解決的「量子糾錯」難題。 此次突破的ＷＩＬＬＯＷ晶片擁有１０５個量子位元（ＱＵＢＩＴＳ），其成果已發表於著名學術期刊《自然》（ＮＡＴＵＲＥ）ＧＯＯＧＬＥ量子研究小組表示，他們找到了一種方法，能夠有效地串聯晶片上的量子位元，既提升位元數量，又降低錯誤率，甚至實現即時修正錯誤，為量子電腦的實用化邁出了重要一步。 雖然競爭對手可能正在開發擁有更多量子位的晶片，但谷歌正專注於提高其量子位的可靠性。谷歌日前在發表於《自然》期刊的研究論文表示，已發現了一種串聯ＷＩＬＬＯＷ晶片量子位元方法，隨著量子位元數量增加，出錯頻率反而能下降。 ＧＯＯＧＬＥ 的量子計算實驗室剛剛達成了一個重大的里程碑。稍早，該公司發表了其最新的超導量子計算晶片 「ＷＩＬＬＯＷ」，可以在不到五分鍾的時間內輕松完成一個需要世界上最快的傳統超級電腦 １「秭」（１ 兆兆）年來計算的題目。 ＧＯＯＧＬＥ公開其在量子運算技術的重大突破，發表最新的量子晶片ＷＩＬＬＯＷ，該晶片的重點在於首度達成低於臨界值的量子錯誤校正能力，隨著量子位元數量增加而指數降低錯誤率。該項技術增加了量子運算技術的實用性，ＷＩＬＬＯＷ晶片在運算效能基礎測試中壓倒性地超越古典電腦。 ＧＯＯＧＬＥ周一宣布研發了一款「驚人的」量子電腦晶片，名叫「ＷＩＬＬＯＷ」，已克服量子運算的關鍵挑戰，最快的傳統電腦需耗時１０,０００,０００,０００,０００,０００,０００,０００,０００(１萬億乘１萬億，１０的２５次方)年運算才能解決的問題，新晶片僅需５分鍾就能解決。雖然這款ＧＯＯＧＬＥ加州聖巴巴拉量子實驗室打造的晶片，尚未能商業應用，但ＧＯＯＧＬＥ希望有朝一日能以量子電腦，解決目前電腦無法解決的醫學、電池化學與人工智能（ＡＩ）領域問題。 ＧＯＯＧＬＥ 發布全新量子晶片 ＷＩＬＬＯＷ，聲稱已突破運算錯誤率的樽頸，只需五分鍾即可解決目前世界上最快的超級電腦需要十億年（１０^２５ 年）才能完成的問題。 隨著晶片上的量子位元數越多，這些錯誤也可能層層疊加，導致量子晶片性能不見得優於傳統電腦晶片。因此，自１９９０年代以來，科學家一直在努力解決量子糾錯問題。 美企谷歌（ＧＯＯＧＬＥ）的量子人工智能團隊，發表新型量子電腦處理器（ＱＰＵ）ＷＩＬＬＯＷ，晶片尺寸僅４平方厘米，已內建１０５個量子位元（ＱＵＢＩＴ）。在「隨機電路取樣」（ＲＣＳ）基准測試，全球第二快超級電腦ＦＲＯＮＴＩＥＲ需時１０秭年（１０ ＳＥＰＴＩＬＬＩＯＮ）才計算好的答案，ＷＩＬＬＯＷ不到５分 ．．． 「ＷＩＬＬＯＷ」晶片是 ＧＯＯＧＬＥ 在量子運算領域的重要發展，這種技術利用粒子物理的特性，目標是打造出新型、極具運算能力的電腦。ＧＯＯＧＬＥ 表示，這款晶片結合多項「突破性技術」，並為未來實用且大規模的量子電腦鋪平道路。 ＧＯＯＧＬＥ, ＷＩＬＬＯＷ, 人工智能, 常溫量子運算, 晶片, 科技革命, 超級電腦, 運算能力, 量子技術突破, 量子比特, 量子運算, 量子錯誤修正, 量子電腦 谷歌在部落格文章中宣布，「ＷＩＬＬＯＷ」量子晶片取得了兩項重大成就。首先，隨著量子位元（ＱＵＢＩＴ，量子資訊的計量單位）數量的增加，ＷＩＬＬＯＷ能夠實現指數級的錯誤率降低，攻克了量子糾錯領域近３０年來一直努力解決的關鍵挑戰。其次，ＷＩＬＬＯＷ在不到五分鍾內完成了一項標准基准計算，而同樣的計算任務，即使是當今最快的超級電腦也需要１０^２５年才能完成，這一數字遠遠超過宇宙的年齡。 ＷＩＬＬＯＷ擁有１０５個量子位元（ＱＵＢＩＴ）。過去量子位元運算速度快，但容易出錯，在單一晶片內放入愈多量子位元，錯誤率就愈高，因此效能不會比傳統電腦好，科學家從１９９０年代以來便一直在處理量子位元的錯誤修正。 ＧＯＯＧＬＥ ９日釋出的結果，來自一款名為「ＷＩＬＬＯＷ」的最新晶片，這款晶片具備１０５個「量子位元」(ＱＵＢＩＴＳ)，這是量子電腦最基本的運算單元。量子位元運算速度雖極快、卻也容易出錯，因為它們可能受到諸如外太空事件產生的亞原子粒子等微小因素干擾。 ＷＩＬＬＯＷ晶片在不到五分鍾內完成了傳統超級電腦需要１０的２５次方年（１０ ＳＥＰＴＩＬＬＩＯＮ ＹＥＡＲＳ）才能完成的計算難題 ，這一數字遠超過宇宙的年齡，展現了量子計算的驚人潛力。這一突破相較於２０１９年ＧＯＯＧＬＥ的首次量子處理器宣布三分鍾內完成的計算進步顯著，當時的超級電腦需要１０,０００年。 科企巨擘谷歌９日發布一台全新量子電腦，比起２０１９年遭外界質疑的同類電腦明顯進步，有望結束與傳統超級電腦的競爭，預示出一個由量子電腦推動藥物開發和人工智能（ＡＩ）等領域進步的未來。 ２０１９年，谷歌研究團隊說已經建造名稱為量子電腦(ＱＵＡＮＴＵＭ ＣＯＭＰＵＴＥＲ)的機器，能完成傳統型超級電腦辦不到的任務，成為資訊科技革新的轉捩點。但某些科學家質疑谷歌團隊的說法，過去幾年傳統型超級電腦變得功能愈來愈強大，足以跟谷歌量子電腦媲美。