谷歌发布最新量子计算芯片 Willow

谷歌发布了其新型量子计算芯片 Willow，该芯片可在多个指标上提供最先进的性能。谷歌认为，新的 Willow 芯片是其在量子计算领域长达十年的征程中迈出的重要一步。

Willow 拥有 105 个量子比特，在量子纠错和随机电路采样方面都达到了同类最佳性能。谷歌声称，随着量子位数量的增加，Willow 的新突破可以成倍地减少误差。

这款新的 Willow 芯片是在谷歌位于圣巴巴拉的全新先进制造工厂制造的，该工厂从一开始就是为制造量子芯片而建造的。谷歌对芯片架构、制造、门开发、校准等多个方面进行了优化，以提高性能。

谷歌强调，Willow 在不到 5 分钟的时间内就解决了一项标准基准测试。而目前领先的超级计算机需要超过 10^25 年才能解决同样的测试。量子计算机将有利于药物发现、核聚变能源等领域的一些实际应用。为了帮助实现这一目标，谷歌提到，它很乐观地认为，Willow 一代芯片可以将这些应用变为现实。

以下是谷歌对其量子计算突破性成就的描述：

今天，我们在《自然》杂志上发表的研究结果表明，我们在 Willow 中使用的量子比特越多，我们减少的误差就越多，系统的量子化程度就越高。我们测试了越来越大的物理量子比特阵列，从 3x3 的编码量子比特网格，到 5x5 的网格，再到 7x7 的网格--每一次，利用我们在量子纠错方面的最新进展，我们都能将错误率降低一半。换句话说，我们实现了错误率的指数级降低。

这一历史性成就在该领域被称为 “低于阈值”--能够在增加量子比特数量的同时降低错误率。要想在纠错方面取得真正的进展，就必须证明自己低于阈值，而自 1995 年 Peter Shor 提出量子纠错以来，这一直是一个突出的挑战。

Willow 的突破性性能让我们离实现量子计算的全部潜力更近了一步。最近，微软宣布了一项新的合作计划，试图通过该计划制造出史上最强大的量子机器。