谷歌量子芯片比现有最强超算快一亿亿倍？

谷歌推出了一款新芯片，据称这标志着量子计算领域的重大突破，量子计算领域被视为许多科技公司的下一个前沿领域。

然而，尽管谷歌的成就因推动该领域的发展而闻名，但专家表示量子计算仍然没有实际用途——至少目前如此。

风险投资公司 Runa Capital 合伙人 Francesco Ricciuti 周二对 CNBC 表示：“我们需要一个量子 ChatGPT 时刻。”他指的是 OpenAI 的聊天机器人，该机器人被认为推动了人工智能的繁荣。“但这可能不是。”

谷歌宣称了什么？

量子计算的支持者声称它将能够解决当前计算机无法解决的问题。

在传统计算中，信息以比特为单位存储。每个比特要么是 1，要么是 0。量子计算使用量子比特或量子位，它们可以是 0、1 或介于 1 和 1 之间的某个值。

理论上，量子计算机将能够处理更大量的数据，从而可能在医学、科学和金融等领域取得突破。

谷歌周一发布了其最新量子芯片 Willow¹。

谷歌量子人工智能创始人哈特穆特·奈文 (Hartmut Neven) 在一篇博客文章中写道：“通常使用的量子比特越多，出现的错误就越多，系统就会变得经典。”

这家美国科技巨头表示，随着量子比特数量的增加，Willow 可以“指数级”地减少错误，这“破解了该领域近 30 年来一直追求的量子纠错关键难题”。

谷歌使用所谓的随机电路采样（RCS）基准来衡量 Willow 的性能，这提出了一项传统计算机难以解决的计算任务。

谷歌表示，Willow 在不到五分钟的时间内完成了一项计算，而当今最快的超级计算机需要花费 10 的 16 次方年，即 10,000,000,000,000,000,000,000,000 年才能完成。

“这个令人难以置信的数字超出了物理学已知的时间尺度，也大大超过了宇宙的年龄，”奈文说。

谷歌母公司 Alphabet 的股价周二上午上涨近 4%。目前尚不清楚这一走势是否部分归因于 Willow 的获释。

谷歌真的取得了量子突破吗？

萨塞克斯大学量子技术教授温弗里德·亨辛格 (Winfried Hensinger) 表示，谷歌的 Willow 芯片展示了“量子计算机处理运行过程中出现的错误的新里程碑”。

“他们使用越多的额外量子比特来纠正这些错误，他们的技术在减少错误方面就越有效。这对量子计算机来说是一个非常重要的里程碑。”

尽管人们乐观地认为量子计算有朝一日可能会改变世界 – 或者至少改变计算机在世界中所扮演的角色，但该领域的专家认为谷歌的量子计算突破在现实世界的应用仍然不足。

Runa Capital 的 Ricciuti 表示，谷歌声称的成功“基于对实际案例没有真正用处的任务和基准”。

“他们试图为普通计算机定义一个真正高难度的问题，而量子计算机可以解决这些问题。他们能做到这一点令人惊叹，但这并不意味着它真的有用，”Ricciuti 补充道。

亨辛格表示，Willow“仍然太小，无法进行有用的计算”，量子计算机需要“数百万量子比特”来解决真正重要的行业问题。Willow 有 105 个量子比特。

与此同时，谷歌的芯片基于超导量子比特，这项技术需要强力冷却，这可能是扩大规模的一个限制因素。

亨辛格说：“使用超导量子比特来构建具有如此大量量子比特的量子计算机可能从根本上来说很困难，因为将如此多的量子比特冷却到所需的温度——接近绝对零度——将是困难或不可能的。”

谷歌推动现实世界的应用

谷歌方面则表示，RCS 基准“没有已知的实际应用”。与此同时，该公司已经“对量子系统进行了科学上有趣的模拟，这导致了新的科学发现，但仍在传统计算机的可及范围内。”

谷歌目前的目标是同时实现这两点。

谷歌的 Neven 表示：“我们的目标是同时实现这两点——进入传统计算机无法触及的算法领域，这些算法对于解决现实世界中的商业相关问题很有用。”

尽管如此，Hensinger 和 Ricciuti 都同意谷歌的发展增强了人们对量子计算的兴趣并促进了该领域的持续发展。

亨辛格说：“这一结果进一步增强了人们的信心，人类将能够建造实用的量子计算机，从而实现量子计算机所具有的一些高影响力的应用。”

1. https://blog.google/technology/research/google-willow-quantum-chip/