谷歌发布跨时代量子芯片Willow，5分钟顶超算10²⁵年，马斯克、奥特曼点赞

涵清2024年12月10日约 4 分钟

Google工程副总裁，量子人工智能实验室负责人Hartmut Neven

“有时我的同事会问我，为什么选择离开新兴的人工智能领域而专注于量子计算。我的回答是，这两者无疑都是我们这个时代最具变革性的技术，但先进的人工智能将从量子计算中获益匪浅。这正是我将我们的实验室命名为量子人工智能的原因。”
—— Hartmut Neven

《AI未来指北》特约作者涵清

编辑郑可君

12月9日，谷歌发布最新的量子芯片 Willow，获得了马斯克、奥特曼等一众科技大佬的点赞。

Willow芯片解决了量子计算领域三十年来未攻克的难题，并且在5分钟内完成了当今最快的超级计算机需要10²⁵年（这个数字远远超过了宇宙的年龄）才能完成的计算。

谷歌在X发布Willow

马斯克点赞了Willow，并和谷歌CEO讨论未来量子集群和星舰的合作：

马斯克X推文

奥特曼和谷歌CEO互相点赞：

Sam Altman恭喜Google发布Willow，Pichai恭喜OpenAI的o1

解决了近30年的关键挑战

当增加量子比特的数量时，Willow 能以指数级的方式减少错误率。

换句话说，以前量子比特越多，错误往往越多，而谷歌在《Nature》上的最新研究成果表明在 Willow 芯片中使用的量子比特越多，系统的错误率越低，其量子特性也越显著。错误率的指数级降低，这一成果攻克了量子纠错领域近30年来始终存在的关键难题。

这是自 1995 年 Peter Shor 提出量子纠错以来的一大里程碑——想要建立实用的量子计算机，就必须解决量子比特容易出错的难题。

然而，这并非易事。在过去几十年的研究中，人们提出了各种理论和方法来尝试降低量子计算中的错误率，但受制于技术与物理实现上的困难，一直难以达到“随着量子比特数量增加，错误却不断下降”的理想状态。

谷歌发布在Nature的论文

为了测试 Willow 芯片的性能，谷歌采用了“随机电路采样”（RCS）这个在量子计算界被视为“试金石”的难题，来检验量子计算机是否能完成传统计算机几乎无法实现的任务。

结果令人震撼：Willow 用不到 5 分钟就完成了一项需要当前最快超级计算机花费10²⁵年才能完成的计算。

谷歌量子 AI 项目负责人 Hartmut Neven 表示，这样的结果让“量子计算可能在多个平行宇宙中同时发生”这一观点更显可信，与物理学家 David Deutsch 提出的多元宇宙理论不谋而合。

Willow 的发布不仅是一项技术飞跃，更为量子计算的实际应用带来了光明的前景。

谷歌 CEO Sundar Pichai 在 X 平台发文将 Willow 视为迈向打造实用量子计算机的重要一步。

下一阶段，谷歌团队的目标是实现“有用的、超经典的”（useful, beyond-classical）计算任务，既超越经典计算机能力，又能解决现实问题。未来潜在应用包括：

量子计算的进步长期以来被认为可能成为加密行业的重大转折点，一旦量子计算机能够破解传统的加密算法，大量用户资金可能会迅速暴露在风险之下。因此在Willow推出后，不少用户对此提出了疑问

谷歌前高级产品经理 Kevin Rose 发X表示，尽管 Willow 在量子计算性能方面取得了巨大进步，但其能力仍远不足以威胁加密货币的安全性。

“要破解比特币的加密算法，需要一台拥有大约 1300 万个量子比特的量子计算机在 24 小时内完成解密，而Willow 芯片只有 105 个量子比特，我们还有很长的路要走。”

与此同时，Lightspark的联合创始人兼CEO David Marcus（曾任Paypal总裁）发文说“认为大多数人并没有完全理解这一突破的意义” 。

在被问到Willow对区块链意味着什么后，David回复到“意味着，量子密码学和加密技术需要开始采取行动进一步发展”，马斯克在下面言简意赅的表示同意。

Willow 的问世展示了量子计算的无限可能，标志着人类在探索计算边界上的又一次飞跃。从科学研究到解决现实问题，这项技术正在悄然改变未来的可能性。或许有一天，量子计算将成为我们日常生活中不可或缺的一部分，而Willow，则是这段历史的起点。

推荐阅读