Google 的量子運算實驗室亮相了新量子晶片「Willow」，能在不到五分鐘的時間內，就完成一項世界最快超級電腦需花費 10²⁵ 年的運算。另外，Google 找出一種透過導入更多量子位元，即時糾正和降低錯誤的方法。

研究團隊指出，出錯誤是量子運算中最大的挑戰之一，由於量子位元更容易與環境快速交換資訊，較難保護完成運算所需要的資訊。

而 Google 實驗導入更多量子位元後的結果顯示，當物理量子位元陣列規模加大，錯誤率可減半，代表錯誤率能以指數級降低。這也讓 Google 達到「低於閾值」的目標：當錯誤率低於某個特定閾值，就能在增加量子位元數量的同時減少錯誤。

另外，這也是首次超導量子系統成功即時錯誤糾正，如果錯誤未能快速被糾正，運算會在完成之前先被毀掉，Google 表示，由於量子位元陣列比單一物理量子位元具有更長的壽命，顯示出錯誤糾正可以改善整個系統。

為了測試 Willow 效能，Google 團隊採用了由他們首創的隨機電路取樣 (RCS) 基準，檢查量子電腦是否在進行古典電腦無法完成的任務。結果顯示，Willow 能在五分鐘內完成一項世界最快超級電腦（Frontier）需花費 10²⁵  年的運算， 10²⁵ 年已超出了物理學中已知的時間尺度。相較 2019 年 Google 量子運算處理器可在 3 分鐘完成一項數學運算，超級電腦則需要 1 萬年。

Willow 擁有 105 個物理量子位元，除了在上述兩個系統基準測試中展現出良好性能，在其他績效指標表現也有所進步，像是測量量子位元可維持在激發態的時間 T1 接近 100 µs，與上一代晶片相比進步 5 倍。

Google 認為 Willow 作為首個低於閾值的系統表明，非常大且實用的量子電腦確實可以被建造出來，團隊未來的目標是進到古典電腦無法企及、且對現實世界問題有用的演算法領域。

研究員也認為，量子技術對於收集 AI 訓練數據將是不可或缺的一項技術，最終有助於發現新藥物、為電動車設計更有效率的電池，並加速核融合等新能源替代方案的進展。

：Jocelyn
：Sisley

本文初稿為 INSIDE 使用 AI 編撰；快加入 INSIDE Google News 按下追蹤，給你最新、最 IN 的科技新聞！