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前言

12月9日，美国谷歌公司推出了最强的量子芯片Willow，攻克了量子芯片领域30多年来的关键技术难题。

这也让他们的市值在一夜之间飙升超8000亿元人民币。

那么美国在芯片领域获得如此重要的突破，中国还会有机会吗？

美国芯片获得突破性进展

12月10日，美股一开盘，谷歌成为了全场最为关注的焦点，因为它在一夜之间市值直接飙升了1120亿美元，也就是人民币8000亿元。

这是因为在前一天，谷歌发布了新一代的量子计算芯片Willow，而这也就意味着困惑了量子纠错领域30年的世界难题已经解决了。

信息来源：每日经济新闻2024年12月11日关于“重大突破！谷歌发布最强量子计算芯片，市值一夜大增超8000亿元！科技大佬马斯克、奥特曼点赞”的报道

所以一经发布，在全球科技界就立即引起了巨大的轰动。

就连马斯克都忍不住惊叹这一成就，甚至还畅想未来这项技术能够应用到星际飞船领域。

除此之外，马斯克的“老冤家”OpenAI的CEO山姆·奥特曼也都表示祝贺。

可想而知，谷歌这次获得的领域突破是多么的重要。

那么量子计算到底是什么呢？谷歌获得的又是怎么样的一个突破呢？

量子计算的概念是上世纪80年代阿岗国家实验室P. Benioff提出的，不过这一概念在当时还是比较抽象的，所以并没有跨入发展算法的阶段。

直到1994年，贝尔实验室应用数学家在通过实验后发现，利用量子计算机是可以在更短的时间内将一个整数分解成质因子的乘积的。

自此，量子计算就进入了一个新的阶段。

人们开始投身于量子计算的研究中，所以就有越来越多的新量子算法被提出。

为此如何建造一部真正的量子计算机就成为了物理学家们的难题。

2011年，加拿大发布了全球第一款商用型的量子计算机。

不过要从真正意义上讲的话，这还不算是真正意义上的量子计算机，只能说是一款能够用量子力学解决问题的特殊用途机器罢了。

信息来源：京报网2024年12月11日关于“谷歌宣布量子芯片取得重大技术突破”的报道

但随着科技数字化的不断发展，越来越多的国家也开始意识到了量子计算机的重大战略意义和科学价值。

所以各国都加大了对量子计算机的研究，都希望能够争夺这一领域的领先地位。

其中美国的谷歌、英特尔、微软等大型科技企业很快就在量子计算机领域占据了重要的一席之地。

都说有竞争才有创新，所以各国持续的竞争对量子计算机领域的科技发展产生了深远的影响。

虽然各国不断的推出含全新技术的量子计算机，但是关于量子计算机的错误率却是一直都没有解决。

要知道量子计算机中的量子门噪声、退相干和缺陷，都是有可能会导致计算机出错的。

哪怕是最为先进的量子计算机，错误率也是在1%到0.1%的，而这也就意味着平均每100到1000次量子门操作，至少有一次是会导致错误的。

而这相对于标注的计算机CPU的错误率还要高。

信息来源：中国电子报2024年12月12日关于“马斯克、奥特曼点赞，谷歌量子芯片有多强？”的报道

在这样的情况下，科学家在1995年的时候就提出了量子纠错理论，希望能够通过这样的理论检测并纠正某些错误

基于量子纠错理念，各种类型的量子纠错代码也被陆续提出。

其中表面码在量子纠错中起到了非常重要的作用，它就相当于一个错误率的临界阈值。

当量子计算机运行的时候低于阈值的话，那么逻辑错误率就会随着量子比特的增加呈现指数级抑制。

而谷歌这次的关键突破就是实现了“低于阈值”的时候，扩大量子比特数量，从而在一定程度上降低错误率。

那么量子计算机的准确率越来越高的话，在未来又将会应用在哪些方面呢？

要知道拥有并行性、迭加性和纠缠性的量子计算机特性，可是被视为下一代的海量数据处理的重要技术方向之一的。

因为在原理上，它的超快并行计算能力是有希望能够通过特定的算法在密码破译、大数据优化、天气预报、药物分析等领域获得更强的算力支持的。

不过谷歌虽然破解了学界领域30多年的难题，但业内人士却表示量子计算行业却还仍处于早期发展的阶段。

毕竟在量子计算领域还是有很多难题要克服的，而这则需要十几二十年的时间里克服，所以要是想要实现商业化还有很长的一段路要走。

所以中国在量子计算领域还是有很大机会的。

那么我国的量子计算领域的发展如何呢？

中国的量子计算发展

在量子计算领域，国际学术界一般将其设定为了三个重要的里程碑。

第一个是实现量子计算的优越性；第二是实现专用量子模拟机；第三则就是最为关键的，在量子纠错的辅助下实现可编程通用量子计算机。

信息来源：每日经济新闻2024年12月11日关于“谷歌量子计算芯片取得“爆炸性”进展 产业链哪些环节至关重要？”的报道

要知道一直以来，我国都在大力的发展量子计算机，早在2020年的时候，我国就通过76个光子量子计算机完成了“高斯玻色采样”计算。

通过这次计算，发现其速度要比超级计算机快1000万亿倍，而这也就体现出了我国已经达到了第一个重要的里程碑，实现“量子计算的优越性”。

到了2021年，我国更是推出了可编程的超导计算原型机“祖冲之二号”。

可见，在量子计算机领域我国一直都在不断的进步和创新的，甚至在部分领域获得了极大的进步。

不过跟美国在量子计算领域的各项成果来看，中国在整体上还是需要加强了。

如果中国在量子计算领域不断的提升基础研究和创新的话，相信我国的量子计算规模一定会从2023年的15.1%提升至20288年的17.2%的。

所以中国在量子计算领域是有很多机会发展的。

结语

美国谷歌在量子计算领域获得的巨大突破确实是值得祝贺，这也就意味着人们在量子计算领域已经是迈出了重要的一步。

不过量子计算领域仍然还处于初期发展阶段，所以中国在这方面还是有很多机会的。

要知道我国在量子计算领域也是获得了不错的成就的，相信在未来的发展中，中国量子计算领域技术一定能够遥遥领先的！