5分钟＞宇宙年龄？谷歌发布Willow量子计算芯片

谷歌近日发布了其在量子计算芯片领域的新作品——Willow，在其官方博客中，谷歌表示Willow取得了两项重大成就，其一是Willow拥有105个量子比特，解决了30年来在该领域中量子纠错的能提；其二是Willow在五分钟的时间内执行完成了一个标准基准测试计算，而这项标准基准测试在当今最快的超级计算机之一Frontier上运行时，需要花费10的25次方年，这个数字远超宇宙年龄。

量子比特的运行速度非常之快，但是也非常容易发生错误，理论上，量子比特越多，发生的错误也就越多，从而影响计算精度与速度，而谷歌的Willow量子计算芯片在量子纠错方面取得了突破性进展，实现了错误率的指数级下降，这一成就被称为“低于阈值”，能够在减少错误的同时扩大量子比特的数量，解决了在1995年Peter Shor引入量子纠错以来的一大难关。
谷歌Willow是第一个低于阈值的系统，这表明可以使用Willow来建造一个可用的、大规模的量子计算机。
谷歌使用了随机电路采样RCS基准作为衡量标准，RCS是当今量子计算领域的通用标准之一，也是量子计算机上可以完成的最难的基准之一。Willow在5分钟的时间里就完成了一次计算，作为对比，使用当今最快的超级计算机之一Frontier则需要10的25次方年才可以完成。
作为目前时间上最先进的量子计算芯片，Willow是在谷歌位于圣巴巴拉兴建的工厂制造的，这是世界上为数不多专为量子芯片建造的工厂，为Willow的设计、开发到制造的各个环节中提供了帮助，也是Willow能够在各项性能指标中突出的关键。

谷歌Willow部分性能指标
谷歌量子团队的创始人兼负责人Hartmut Neven表示：“量子与人工智能都将被证明是我们这个时代最具变革性的技术，但先进的人工智能将从量子计算中受益匪浅。这就是为什么我把我们的实验室命名为量子人工智能。量子算法有基本的缩放定律，正如我们在RCS中看到的那样。对于许多对人工智能至关重要的基础计算任务来说，也有类似的缩放优势。因此，量子计算对于收集经典机器无法访问的训练数据、训练和优化某些学习架构，以及在量子效应很重要的情况下对系统进行建模都是不可或缺的。这包括帮助我们发现新药，为电动汽车设计更高效的电池，以及加快聚变和新能源替代品的进展。许多未来改变游戏规则的应用程序在经典计算机上是不可行的；它们正等待着用量子计算解锁。”