當?shù)貢r間12月9日，谷歌宣布其最新量子芯片Willow在基準測試中表現(xiàn)驚人，Willow在不到5分鐘的時間內(nèi)完成了一個標準的基準計算，而當今最快的超級計算機需要耗時10^25年（即10,000,000,000,000,000,000,000,000年），這個數(shù)字遠遠超過了宇宙年齡。

傳統(tǒng)計算機每個晶體管只能處于0或1兩種狀態(tài)，但作為量子計算機中的計算單位，一個量子比特可存在多種狀態(tài)，這可以加速某些類型的計算應用。量子計算在人工智能、物流規(guī)劃、化學模擬和加密等應用領域有望改變“游戲規(guī)則”。

Willow擁有105個量子比特，在量子糾錯和隨機電路采樣（RCS）兩個系統(tǒng)基準測試中具有一流性能。任何建造量子計算機的團隊都應首先檢查它能否在RCS上擊敗經(jīng)典計算機。Willow在這個基準上的表現(xiàn)驚人，它在5分鐘內(nèi)完成的計算，相當于當今最快的超級計算機耗費10^25年時間才能做到，這遠超宇宙年齡。谷歌表示，“這為量子計算發(fā)生在許多平行宇宙的觀點提供了證據(jù)，這與我們生活在多元宇宙的觀點是一致的。”

在衡量關鍵的量子計算資源，即量子比特能保持激發(fā)態(tài)的時間時，Willow接近100微秒，比上一代芯片提升5倍。

錯誤是量子計算中最大的挑戰(zhàn)之一。因為量子比特傾向于與其環(huán)境快速交換信息，這使得很難保護計算所需的信息。通常使用的量子比特越多，錯誤就會越多。但在Willow中使用的量子比特越多，越可以成倍減少錯誤，這解決了量子糾錯領域的關鍵挑戰(zhàn)。

研究人員測試了更大的物理量子比特陣列，從3x3編碼量子比特的網(wǎng)格擴展到5x5的網(wǎng)格，再到7x7的網(wǎng)格，每次使用在量子糾錯方面的最新成果，都能將錯誤率降低一半，實現(xiàn)了錯誤率的指數(shù)級降低。并實現(xiàn)了實時糾錯，這對任何計算而言都至關重要，如果不能足夠快地糾正錯誤，就會在計算完成之前破壞計算。

谷歌表示，這一歷史性成就在量子領域被稱為“低于閾值”——能夠在增加量子比特數(shù)量的同時降低誤差。這也是一個強有力的信號，表明有效的大型量子計算機確實可以被制造出來。“Willow讓我們離運行與商業(yè)相關的實用算法更近了一步，這些算法無法在傳統(tǒng)計算機上復制。”