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文| 科普10克

编辑|科普10克

前言

一夜之间，谷歌市值暴涨8120亿！这股票暴涨的谁看了不眼热？与正在市值蒸发的英伟达相比，形成了强烈的反差。

这一切都源自谷歌发布的量子计算芯片，它的实力可不小，说是打破了时代的突破也不为过。

那么，谷歌发布的这款量子计算芯片究竟有多厉害？中国如今的量子芯片又发展到哪一步了呢？

谷歌量子芯片Willow的划时代突破

2024年12月9日，科技巨头谷歌在网上宣布其研发的量子计算芯片获得重大突破，这一消息在全球科技界引发了巨大轰动。

就连特斯拉CEO埃隆·马斯克都跑到评论区表达自己的惊讶。

随后，谷歌发布这了这款名为“Willow”的量子计算芯片，据说它可以实现5分钟顶目前最强超算102?年。

也就是说，它可以用五分钟的时间去完成一项传统超级计算机需要耗时10的25次方年才能完成的计算任务。

这种速度令很多研究量子芯片的企业看到望尘莫及，可以看出，谷歌的技术突破，再次再次将量子芯片推上了高潮。

那么，Willow芯片究竟有多厉害？它又为何会引起如此大的轰动呢？

据谷歌公布的信息可以看到，Willow芯片拥有多达105个量子比特，这个数字虽然看似并不惊人，但要知道，量子比特数量每增加一个，计算能力就会呈指数级增长。

这也就意味着Willow的计算性能之强大已经远远超越了传统计算机，不仅如此，Willow芯片还采用了先进的量子纠错技术，大幅降低了量子计算的错误率。

量子计算虽然拥有超强的计算能力，但由于量子态的不稳定性，如何保证量子计算的准确性一直是一个巨大的挑战。

而Willow芯片通过创新的纠错算法，首次实现了对量子误差的有效控制，这无疑是量子计算领域的一个重大突破。

它不仅证明了量子计算在纠错、运算等关键技术上取得了突破性进展，更为未来量子计算机的实用化铺平了道路。

那么在当今世界上，全球对于量子计算的布局又是什么呢？

量子计算的全球竞争格局

在这场关乎未来科技主导权的角逐中，美国、中国、欧洲等国家和地区纷纷加大投入，力图抢占先机。

作为量子计算的先行者，美国无疑是这场竞赛中的领跑者，除了谷歌的Willow芯片外，IBM、微软、英特尔等科技巨头也都在量子计算领域布局多年。

它们或研发量子芯片、或构建量子计算平台，从而形成了与谷歌分庭抗礼的态势。

而美国政府更是将量子计算列为国家战略，他们成立国家量子协调办公室，力图在量子计算领域保持全球领先地位。

与美国相比，欧洲在量子计算领域虽然起步较晚，但近年来的发展势头同样不容小觑。

欧盟委员会于2018年启动了“量子旗舰”计划，计划在未来10年内投入10亿欧元，用于支持量子计算的研究和应用。

而英国、德国、法国等欧洲国家也纷纷制定了各自的量子计算战略，力图在这场全球竞赛中分得一杯羹。

那大家为何都要争先恐后的去研发量子计算呢？事实上，量子计算之所以成为全球科技竞争的焦点，根本原因在于它所蕴藏的巨大潜力。

一旦量子计算机成功研制出来，它将在密码破译、药物设计、材料模拟等诸多领域颠覆传统计算机的地位，由此带来的经济价值和战略意义不言而喻。

正因如此，美、中、欧、日等世界主要国家都将量子计算视为关乎国家安全和经济命脉的头等大事，纷纷制定战略规划，力图抢占未来科技制高点。

那么在这其中，中国的量子计算研发进展到哪一步了呢？

中国在量子计算领域的进展

在全球量子计算的竞赛中，中国虽然起步较晚，但近年来的发展速度却令世界瞩目。

事实上早在2016年，中国就发射了世界上第一颗量子通信卫星“墨子号”，开创了全球量子通信的先河，而在量子计算领域，中国科学家也取得了一系列突破性进展。

2017年，中国科学技术大学潘建伟团队成功研制出了全球首台超越早期经典计算机的光量子计算机。

不仅如此，他们还在国际学术期刊《自然·光子学》上发表了题为“超越早期经典计算机的光量子计算优越性”的论文，引起了国际量子计算界的广泛关注。

这一突破不仅标志着中国在量子计算领域达到了国际先进水平，更为后续的研究奠定了坚实的基础。

2020年，中国科学家再次刷新了量子计算的世界纪录。

中国科学技术大学的研究团队成功研制出了76个光量子比特的量子计算原型机，并利用该原型机实现了“量子优越性”，即量子计算机在特定任务上超越传统计算机的性能。

这一突破再次证明了中国在量子计算领域的实力，引起了全球科技界的瞩目。

2021年，中国科学家的脚步并未停歇，潘建伟团队研制出了66比特的可编程超导量子计算原型机“祖冲之号”并成功实现了高精度的量子模拟，再次刷新了量子计算的世界纪录。

同年，中国科学院宣布启动“先导专项”计划，计划在未来5年内投入超过100亿元，用于支持量子计算、量子通信、量子精密测量等量子技术的研究和应用。

而中国在量子计算领域取得的一系列进展，离不开国家层面的高度重视和大力支持。

早在2016年，国务院就发布了《“十三五”国家科技创新规划》，将量子通信与量子计算列为重点研究方向。

2020年，国务院又发布了《关于加快推进量子科技发展的若干意见》，提出要加快量子科技自主创新，推动量子技术的工程化、产业化发展。

在国家的大力支持下，中国正在加速布局量子计算产业。

一些专注于量子计算的初创企业，如本源量子、九章量子等也获得了资本市场的青睐，正在加速推进量子计算的商业化进程。

足以见得，我国在量子计算研究领域的突破并不比美国慢多少，那若是将中美两国的量子计算研发放在一起，谁更优秀呢？

中美量子计算的对比与展望

纵观全球量子计算的竞争格局，中美无疑是这场角逐的主角，作为量子计算的先行者，美国凭借雄厚的科研实力和产业基础，在量子计算的多个领域保持着领先优势。

谷歌、IBM、微软等科技巨头都在量子计算领域有多年的布局，而美国政府更是将量子计算上升到国家战略的高度，足以看出美国的重视程度。

与美国相比，中国在量子计算领域虽然起步较晚，但发展速度却非常惊人。

近年来，中国科学家先后研制出66比特、76比特等量子计算原型机，实现了量子优越性的里程碑式突破。

而在量子通信、量子精密测量等领域，中国更是走在了世界的前面。

当然，好的我们肯定不会藏着掖着，但有些不足的地方也仍然等待着我们中国科学家去补齐，比如在量子计算芯片制造、量子算法优化等某些关键技术上，中国还略微薄弱。

这就需要我们在夯实基础研究的同时，加强关键核心技术的攻关，不断缩小与世界先进水平的差距。

事实上，量子计算之所以成为中美两国乃至全球科技竞争的焦点，根本原因在于它所蕴藏的巨大潜力。

一旦量子计算机被成功研制出来，它将在密码破译、药物设计、材料模拟等诸多领域颠覆传统计算机的地位，由此带来的经济价值和战略意义不言而喻。

而且我们也要看到量子计算的研究需要海量的资金投入和顶尖的科研人才，任何一个国家都难以独自完成所有技术攻关。

这也恰恰是中国最薄弱的地方，我们对人才的缺少程度其实是很高的，虽然最近几年有很多海外学子留学归来，选择报效祖国，但人数依旧远远不够。

但我相信随着未来时代的发展和国家的进步，我国的人才会越来越多，在量子计算上取得的成绩也会越来越好。

结语

从目前来看，中美两国的量子计算研发是不相上下的，两国都在不同的领域创下佳绩，所以导致难分上下。

不过这次谷歌的量子计算技术突破，倒也算给我们敲响了一个“警钟”，加快了中国科学家的研发速度。

对于好的地方我们可以借鉴，所以交流有时候也很重要，相信在不远的未来，中国的量子计算也会传来新的好消息。

信息来源：

每日经济新闻：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

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每日经济新闻：谷歌量子芯片两大突破：5分钟顶最强超算102?年，解决了近30年的难题！专家称量子计算分四个阶段，目前正处于第三阶段前夕

封面新闻：谷歌研发出超强运算能力“量子芯片”

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