几秒完成 47 年任务，谷歌曝光量子计算机新突破

据业内最新消息，谷歌曝光了一款量子计算机，据说该计算机可以几秒内完成现有最好超级计算机 47 年才能完成的计算任务。

据悉，谷歌科学家近日在 ArXiv 平台上发布预印本论文表示在量子计算机方面取得重大突破，世界领先的超级计算机 Frontier 需要 47.2 年才能匹配谷歌最新的计算机的计算量。

2019 年谷歌推出了 53 量子位的 Sycamore 处理器，而本次实验进一步升级了 Sycamore 处理器已提升达到 70 个量子位。谷歌表示升级 Sycamore 处理器之后，虽然受到相干时间等其它因素的影响，其性能是此前版本的 2.41 亿倍。

在实验中，科学家们执行了随机电路采样任务。在量子计算中，这涉及通过运行随机电路和分析结果输出来测试量子计算机的性能，以评估其在解决复杂问题方面的能力和效率。53 个量子位的 Sycamore 处理器只需要 6.18 秒就能完成，而新版 70 个量子位的 Sycamore 处理器速度更快。

实用量子计算机的前景是诱人的，一个量子位可以编码更多的数据，而不仅仅是像传统二进制计算机那样的 0 或 1，这意味着理论上量子计算机可以更强大。然而量子位对干扰很敏感，甚至是光和温度变化的干扰。这导致更高的错误率，使得量子计算机的输出不可信。添加的量子位越多，错误率就越高。

然而，谷歌的量子工程团队表示在最新的实验中，工程师们利用量子纠错来降低错误率，同时也使量子阵列变得更大。谷歌的工程师将各个量子位分组为 49 个数组，形成单个逻辑量子位。谷歌之前使用的是 17 个量子位组，但新的 49 个量子位设计表现出了更低的错误率。

谷歌表示这是第一次有人在不增加错误率的情况下扩展逻辑量子位，这可能是实用量子计算机道路上的一个重要里程碑。谷歌引用了潜在的用例，例如为医疗用途建模新分子、改进电池技术以及设计发电聚变反应堆。

创建具有较低错误率的更大逻辑量子位是朝这个方向迈出的一大步，但量子计算的硬件和软件必须首先改进。谷歌正在寻求控制电子和低温技术的升级，以使我们朝着正确的方向前进，并且该公司 Sycamore 2 量子芯片的材料也将得到改进。

这可能会让我们到达量子计算在现实世界中具有用途的地方，谷歌表示它已经在为这一天做好计划。该公司正在与政府机构和更大的安全社区合作，确保互联网流量和谷歌的云服务在强大、可扩展的量子计算机世界中保持安全。

据谷歌工程师称，这一突破背后的谷歌工程师在将量子计算机用于实际应用方面迈出了重要一步。随后工程师建造了一台功能齐全且有用的量子计算机，这有助于解决困扰该技术的问题之一。

量子计算机系统被誉为计算的未来，能够进行在我们今天使用的经典计算机上非常困难或不可能的计算，但它们也容易出错，这是该技术实际应用中的主要问题之一。现在谷歌研究人员表示已经找到了一种构建该技术的方法纠正这些错误。该突破代表着量子计算机功能使用之路上的一个里程碑。