參考消息網(wǎng)12月11日報道據(jù)法國《快報》周刊網(wǎng)站12月9日報道，谷歌公司在量子計算領(lǐng)域解決了30年難題。

　　人工智能的進(jìn)展吸引了所有注意力。但與此同時，另一種跨代技術(shù)也在朝著好的方向發(fā)展——量子計算。谷歌公司9日公布了其量子計算領(lǐng)域的成果：取得了“兩個重大進(jìn)步”的最新一代Willow芯片。

　　破解30年“惡性循環(huán)”

　　第一個重大進(jìn)步是“可指數(shù)級減少錯誤”。這個能力似乎看起來沒什么，但是在量子計算領(lǐng)域卻是一個巨大進(jìn)步，主要是因為量子計算本身的方式。和使用0或1的傳統(tǒng)比特計算機相反，量子計算機使用的是量子比特。這種量子比特同時存在多個狀態(tài)疊加，這可以讓很多運算同時進(jìn)行，從而可以大幅減少解決問題或復(fù)雜方程式的時間。

　　然而，這些量子比特并不是很穩(wěn)定：就連光粒子都有可能影響其狀態(tài)并帶來一種“消相干”現(xiàn)象。這種相互干擾可能會帶來很難預(yù)計的錯誤。谷歌量子人工智能部門的哈特穆特·內(nèi)文表示：“使用的量子比特越多，錯誤就會越多。”這就帶來了量子計算領(lǐng)域的一個重大問題：處理器沒辦法在增強運力的同時又減少錯誤。這是困擾了科學(xué)家們“近30年”的一個惡性循環(huán)。

　　谷歌團隊建立了一個可以實施糾錯的機制。通過在很多量子比特上編碼，研究人員們獲得了“邏輯量子比特”。谷歌通過可靠辦法運用了這些邏輯量子比特。該公司稱：“隨著量子比特數(shù)量的增加，Willow芯片可以指數(shù)級減少錯誤?！?/p>

　　速度超過最快超算

　　第二個重大進(jìn)展是Willow速度更快。為了能測試量子處理器的效率，研究人員將之放置在了一個基準(zhǔn)下進(jìn)行融合通信(RCS)計算。法國蒙田研究所新技術(shù)項目負(fù)責(zé)人路易斯·弗里翁解釋說，RCS可以衡量“量子計算機在回路可靠性等各種標(biāo)準(zhǔn)方面的能力。這一基準(zhǔn)被谷歌使用，以對比量子處理器和傳統(tǒng)計算機，以及衡量量子計算機在科研問題上能否超過傳統(tǒng)計算”。換句話說，就是計算機領(lǐng)域的量子革命到底能否成為現(xiàn)實。

　　Willow的結(jié)果很有說服力。量子處理器不到5分鐘處理了一個極為復(fù)雜的運算，這需要全球最快的超級計算機10的25次方年的時間才能完成。九游會j9網(wǎng)站首頁

　　谷歌在量子計算方面的長遠(yuǎn)目標(biāo)是向大眾開放。谷歌團隊在公告中承認(rèn)：“截至目前，整個行業(yè)只有兩種體驗。一方面，RCS可以估算量子計算機與傳統(tǒng)電腦相比的效率，但還沒有已知的現(xiàn)實應(yīng)用；另一方面，科學(xué)界在計算機上的模擬有了令人感興趣的新發(fā)現(xiàn)，但仍無法在傳統(tǒng)計算機上實現(xiàn)。”要想讓魔幻變?yōu)楝F(xiàn)實，需要能成功地將兩者融合在一起。

　　可指數(shù)級減少錯誤

　　據(jù)英國《新科學(xué)家》周刊網(wǎng)站12月9日報道，谷歌推出了一種新的量子芯片，名為Willow。谷歌量子人工智能部門的朱利安·凱利說，這是該公司迄今為止最強大的芯片。

　　同樣來自谷歌量子人工智能部門的哈特穆特·內(nèi)文說，隨著傳統(tǒng)計算方法達(dá)到極限，Willow將在很長的時間內(nèi)保持冠軍地位。j9九游會

　　目前尚不清楚的是，鑒于RCS基準(zhǔn)測試沒有實際應(yīng)用，Willow是否真的可以運用于實際。凱利說，在基準(zhǔn)測試上取得成功是量子計算機具備可用性的“必要條件，而非充分條件”，但任何無法在RCS測試中表現(xiàn)出色的芯片日后都沒有機會投入實用。

　　谷歌團隊還有另一個理由相信Willow前景可期——它非常善于糾正自己的錯誤。量子計算機容易出錯的傾向是目前它在超越其他任何計算機之路上的一大障礙。為了改進(jìn)這一點，包括谷歌團隊在內(nèi)的研究人員將物理量子比特組合在一起，形成“邏輯量子比特”，這對錯誤的抵御能力要強得多。

　　通過Willow，該團隊表明，隨著邏輯量子比特變得更大，它們在減少錯誤方面表現(xiàn)更好，錯誤率大約是組成它們的物理量子比特的一半。更重要的是，當(dāng)邏輯量子比特的大小增加差不多一倍時，錯誤率進(jìn)一步減半。通過這種方式，谷歌的研究人員達(dá)到了一個門檻：他們相信他們可以不斷增加量子比特的數(shù)量——制造越來越大的量子計算機——并讓它們在運行計算方面變得越來越好。而在此之前，這種趨勢從未形成。

　　量子技術(shù)走向現(xiàn)實

　　據(jù)美國《紐約時報》網(wǎng)站12月9日報道，2019年，谷歌的一個研究團隊表示，他們已經(jīng)制造出一臺機器，能夠執(zhí)行傳統(tǒng)超級計算機所無法完成的任務(wù)。他們將這種被稱為量子計算機的機器描述為信息技術(shù)發(fā)展的轉(zhuǎn)折點。

　　一些科學(xué)家對這種說法提出了質(zhì)疑。在那之后的幾年里，隨著傳統(tǒng)超級計算機變得越來越強大，它們的能力可以與谷歌量子計算機相媲美。

　　9日，谷歌發(fā)布了一款新的量子計算機，這或可結(jié)束與傳統(tǒng)機器之間這種來來回回的競爭，并預(yù)示著量子計算機未來可推動藥物研發(fā)和人工智能等領(lǐng)域的進(jìn)步。

　　量子計算——數(shù)十年來量子力學(xué)研究的結(jié)果——如今仍是一項實驗技術(shù)。但谷歌的成就表明，科學(xué)家們正在穩(wěn)步改進(jìn)技術(shù)，使量子計算能夠不負(fù)眾望成為現(xiàn)實。

　　哈佛大學(xué)物理學(xué)教授、量子計算初創(chuàng)公司量子時代計算公司的聯(lián)合創(chuàng)始人米哈伊爾·盧金說：“當(dāng)量子計算最初被設(shè)想出來的時候，很多人——包括該領(lǐng)域的許多領(lǐng)導(dǎo)者——都覺得它永遠(yuǎn)不會成為現(xiàn)實。然而過去一年發(fā)生的事情表明，這不再是科幻小說。”