幾周前，美國橡樹嶺國家實驗室的 Frontier 仍是當今最快的超級計算機，然而 Google 最新量子芯片 Willow 問世，將使運算進入全新境界。

2012 年成立至今的 Google Quantum AI 達成重大里程碑，9 日發(fā)布量子芯片 Willow，擁有 105 個量子位。

與2019年相比，Willow的成就是巨大躍進，當時Google宣布其量子處理器可在3分鐘內完成一個數(shù)學方程式，而超級計算機則要10,000年。 現(xiàn)在 Willow 可在不到 5 分鐘完成「隨機電路采樣」（random circuit sampling，RCS）的基準測試，相同運算需要 Frontier 花費 26 位數(shù)超長年份才能完成，比宇宙誕生的時間還要久。

除強大性能外，研究人員找到一種減少錯誤的方法，Google 稱之為量子運算一大挑戰(zhàn)之一。 量子運算使用的是量子位（quantum bit，qubit），而不是代表1或0的位。 量子位是一種可以同時存在多種狀態(tài)的單位，例如 1、0 以及介于兩者之間的任何狀態(tài)。

Google 指出，量子位很容易出錯，因為它傾向于與環(huán)境快速交換信息。 Google 研究人員發(fā)現(xiàn)一種通過向系統(tǒng)引進更多量子位來減少錯誤的方法，并且能夠實時糾正錯誤，這項研究結果已在科學期刊《自然》（Nature）發(fā)表。

「這一歷史性成就在該領域被稱為『低于閾值』──可在擴大量子位數(shù)量的同時減少錯誤」，Google Quantum AI 創(chuàng)辦人Hartmut Neven 在官方部落格文章寫道，「你必須證明低于閾值才能顯示糾錯方面的真正進展，自 1995 年 Peter Shor 引進量子糾錯以來，這是一項突出的挑戰(zhàn)?！?/p>

Google 下一目標是執(zhí)行第一個有用的、超越經(jīng)典的運算挑戰(zhàn)，既是與現(xiàn)實世界的應用程序相關，還要傳統(tǒng)電腦無法達成。 展望未來，量子技術對于收集AI訓練數(shù)據(jù)將是不可或缺的一環(huán)，更有助于發(fā)現(xiàn)新藥、為電動車設計更有效率的電池，以及加速核融合和新能源替代方案等進展。