谷歌再度跑在量子競賽前沿。最新發(fā)布的“量子回聲”算法不僅以可驗證方式超越超級計算機，更讓量子技術(shù)的現(xiàn)實應(yīng)用進入倒計時。

谷歌母公司Alphabet(GOOGL.O)旗下的量子計算團隊在其“Willow”量子芯片上成功運行了一種可在其他類似平臺上重復(fù)執(zhí)行、并能超越傳統(tǒng)超級計算機性能的算法。谷歌表示，這一突破為量子技術(shù)在未來五年內(nèi)實現(xiàn)實用化應(yīng)用鋪平了道路。

這項名為“量子回聲”（Quantum Echoes）的算法，詳細內(nèi)容發(fā)表于本周三的《自然》（Nature）期刊上。谷歌指出，該算法具有可驗證性，也就是說它可以在另一臺量子計算機上被重復(fù)運行。同時，其運行速度比全球最強超級計算機快了一萬三千倍。谷歌表示，這一系列進展顯示出量子計算在醫(yī)學研究與材料科學領(lǐng)域的廣泛潛力。

“可驗證性是關(guān)鍵，它意味著我們向量子技術(shù)的現(xiàn)實應(yīng)用邁出了巨大一步。”谷歌量子人工智能團隊的研究科學家湯姆·奧布萊恩（Tom O’Brien）表示，他領(lǐng)導(dǎo)了這項研究的完成?！斑@一成果標志著我們正在真正逼近量子技術(shù)走向主流的那一刻?！?/p>

在此消息推動下，Alphabet股價周三一度上漲2.4%。

這一突破使谷歌距離實現(xiàn)量子計算所承諾的強大處理能力更近一步。微軟、IBM以及眾多初創(chuàng)企業(yè)也在積極追求這一目標。去年十二月，谷歌曾宣布，其Willow芯片在五分鐘內(nèi)解決了一道傳統(tǒng)超級計算機需耗時一千仟兆年的難題。

量子計算機與傳統(tǒng)計算機一樣利用微小電路進行運算，但不同的是，它們能夠并行執(zhí)行計算，而非按順序進行，因此速度極快。盡管多家公司已聲稱其量子平臺性能超越經(jīng)典計算機，但關(guān)鍵挑戰(zhàn)仍在于找到實際應(yīng)用場景。

未參與此次研究的計算機科學家斯科特·阿倫森（Scott Aaronson）在郵件中表示，他對谷歌能夠以可重復(fù)、可驗證的方式超越超級計算機的進展“感到非常振奮”，并稱這是“過去數(shù)年量子計算領(lǐng)域最大的難題之一”。不過他也提醒道，前路仍然漫長。

“要從這一成果邁向商業(yè)化應(yīng)用，或者實現(xiàn)可擴展的容錯機制（此次實驗并未使用），都還面臨巨大挑戰(zhàn)?！卑惿瓕懙?。

在另一篇尚未經(jīng)過同行評審的合作論文中，科學家展示了該算法的一種潛在用途——通過計算原子間的距離來研究分子結(jié)構(gòu)。該方法可應(yīng)用于藥物研發(fā)與材料科學，例如電池設(shè)計。不過谷歌研究團隊估算，要實現(xiàn)這些應(yīng)用，需要比現(xiàn)有設(shè)備大一萬倍的量子計算機。

包括2025年諾貝爾物理學獎得主米歇爾·德沃雷（Michel H. Devoret）在內(nèi)的谷歌團隊表示，他們將繼續(xù)通過擴大規(guī)模并提升計算精度，推動量子計算機邁向現(xiàn)實世界的實用階段。

“未來當我們擁有更大規(guī)模的量子計算機時，就能夠運行經(jīng)典算法永遠無法完成的計算?！钡挛掷撞┦勘硎?，他于2023年加入谷歌。

“這是一次具有實際意義的技術(shù)進步。”加州大學洛杉磯分校物理科學及電氣與計算機工程教授普麗尼哈·納朗（Prineha Narang）評價道，“過去我們聽到很多硬件方面的突破，一度擔心算法研究無法跟上，但這次他們證明事實并非如此?！?/p>