谷歌推出最强量子计算芯片Willow，破解30年量子纠错难题，性能超越顶级超级计算机，皮查伊盛赞其突破性进展

谷歌量子芯片Willow的重大突破
12月10日凌晨，谷歌宣布其最新量子芯片Willow在基准测试中取得了惊人的成绩，不到5分钟完成了一项标准计算。相比之下，目前最快的超级计算机完成同样的任务需要超过10^25年的时间，比宇宙的年龄还要长。Willow的成功在于能够在使用更多量子比特的情况下显著减少错误，破解了近30年来困扰科研人员的量子纠错难题。

行业领袖的热烈反响
Alphabet及谷歌CEO皮查伊在社交媒体上宣布了这一消息，引起了广泛的关注。特斯拉CEO马斯克评论称“Wow”，并与皮查伊互动，讨论在太空中建立量子集群的可能性。OpenAI联合创始人兼CEO萨姆·阿尔特曼也表示祝贺，并期待量子计算与AI的结合带来新的突破。

Willow的应用前景
皮查伊指出，Willow是构建有用量子计算机的重要一步，将在药物发现、聚变能、电池设计等领域发挥重要作用。谷歌量子计算部门首席运营官Charina Chou认为，这一成就意味着到21世纪末，量子计算机将能够实现传统超级计算机无法完成的科学发现。量子AI团队负责人哈特穆特·内文强调，量子计算对于收集传统机器无法访问的训练数据、训练和优化某些学习架构以及对量子效应重要的系统进行建模将是不可或缺的。

Willow芯片的技术细节
Willow芯片拥有105个量子比特，采用了先进的纠错技术，能够在规模扩大后以更高的准确度执行计算。谷歌量子硬件部门负责人朱利安·凯利解释说，量子计算机通过将信息编码为可以表示0或1的状态，但也可以采用多个0和1的无限可能组合。为了保护这些脆弱的量子信息状态，理论家们从1995年开始开发巧妙的方案，将一个量子比特的信息分散到多个“物理”量子比特上，形成“逻辑量子比特”。

错误率的指数级降低
谷歌的研究结果显示，Willow中使用的量子比特越多，错误减少得就越多，系统就越量子化。研究团队测试了不同大小的物理量子比特阵列，每次都能将错误率降低一半，实现了错误率的指数级降低。这一成就被称为“低于临界值”，是量子纠错领域的重要里程碑。此外，Willow在随机电路采样（RCS）基准测试中的表现也非常出色，不到5分钟完成了传统超级计算机需要10^25年才能完成的计算。

未来的商业应用
谷歌量子计算AI团队的愿景是构建一台实用的大型量子计算机，利用量子力学推动科学发现、开发有用的应用程序，并解决社会的最大挑战。Willow的突破为实现这一目标奠定了坚实的基础。谷歌团队正在进行多种实验，包括运行RCS基准测试和对量子系统的科学模拟，旨在进入传统计算机无法企及的算法领域，解决现实世界的商业相关问题。

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