2024年12月10日，谷歌母公司Alphabet的股价如同搭乘火箭般扶摇直上，市值一夜之间暴增近1120亿美元，相当于约8120亿人民币。

这一令人瞩目的增长并非源于常规的市场波动，而是谷歌在量子计算领域取得的划时代突破，“Willow芯片”的发布，彻底引爆了科技界。

就连一向以大胆预言著称的埃隆·马斯克，以及引领人工智能潮流的OpenAI首席执行官萨姆·奥特曼，也纷纷对谷歌的成就表示惊叹，预示着量子计算时代即将到来。

Willow芯片究竟有何魔力，能够引发如此巨大的市场反响？作为最有利的竞争对手，我国的量子芯片如今还有机会么？

一、谷歌突破近30年难题

12月9号，图形芯片巨头英伟达还沉浸在市值蒸发的悲痛中，谷歌就迎来一个重大的好消息，它旗下推出一款名为“Willow”（柳树）的量子芯片。

要说它有多强悍，答案就在于其拥有着前所未有的运算速度和突破性的纠错能力，据谷歌宣称，Willow芯片仅需短短5分钟即可完成一项名为“随机电路采样”的复杂计算任务。

而截止到目前，世界上运算速度最快的超级计算机，即使穷尽宇宙诞生至今的漫长岁月（约138亿年），也无法完成相同的计算。

这种速度差异，就好比蜗牛与闪电侠进行赛跑，令人瞠目结舌，更重要的是，Willow芯片不仅仅追求速度的提升，更着眼于解决困扰量子计算领域近30年的核心难题——量子纠错。

世人皆知，量子计算机的强大取决于它里面的量子比特有多少，但殊不知，量子比特的增加也伴随着错误率的上升，这就像搭建一座高塔，楼层越高，结构越不稳定。

量子计算机在让量子比特互动时容易出错，这给实际应用带来了很大挑战，方向错了，再怎么努力也是徒劳无功，算得再快，若不准确，那也白搭。

但“Willow”的出现，彻底颠覆了这一局面，据谷歌的研究表明指出，Willow在纠错能力方面取得了重大突破，其拥有的量子比特越多，系统的出错率反而越低。

每次将量子比特阵列从3×3提升到5×5，再扩至7×7时，错误率的降幅都会更大，每次近乎降低2.14倍，这样的进步，令科技巨擘也不禁连连赞叹，量子计算的新时代即将来临。

值得一提的是，Willow芯片的横空出世，并非偶然事件，而是全球量子计算竞争日趋白热化的一个缩影。

二、全球量子计算竞争

量子计算的概念并非现在才有，早在上世纪80年代就已提出，但如何在保证准确性的前提下实现大规模量子计算，一直是困扰科学家的难题。

“量子纠错”理论的出现，为解决这一难题提供了理论基础，但多年来，各国科学家在实践中始终未能取得突破性进展。

在未来的科技竞争中，美国显然是领头羊，像谷歌这样的科技大拿，还有IBM、微软、英特尔等也在量子计算上砸了不少钱，现在这领域挺热闹的。

美政对量子计算高度重视，将其列为国家战略重点，为此不惜斥巨资设立专门的国家量子协调办公室，目的就是在量子计算领域保持世界领先地位。

欧洲虽然起步不早，可发展势头挺猛的，欧盟宣布了一项名为“量子旗舰”的大胆项目，打算在接下来的十年里投入10亿欧元，推动量子计算的研究和实践。

欧洲各国如英、德、法等，都在积极规划自己的量子计算发展战略，争夺全球科技竞争的先机，全球这场竞赛，实际上是因为量子计算拥有巨大的发展空间。

量子计算机一旦问世，将给密码破解、新药研发、材料仿真，天气预报、防灾减灾等领域带来革命性变革，其对经济和战略的重要性将不可限量。

正因如此，世界上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，掌握未来发展的主动权。

那么，在这其中，中国的量子计算究竟到了哪一地步，还有机会实现反超么？

三、中国量子计算发展现状

相对于美欧国家，中国虽然在量子计算领域起步较晚，但不容忽视的是，近年来发展迅猛，成绩斐然，我国的量子通信技术上领先全球，同时在量子计算领域，尤其是光量子计算方面，走在了世界前列。

2016年，中国成功发射全球首颗量子通信卫星“墨子号”，这一举动不仅标志着中国在量子通信方面占据了世界领先地位，也为后续在量子计算方面奠定了坚实的基础。

次年，我国的科学研究者潘建伟及其团队也迎来一个好消息，成功研制出全球首台超越早期经典计算机的光量子计算机，并在国际顶级学术期刊上发表了相关研究成果。

这一突破性成果不仅证明了中国在量子计算领域的硬实力，更重要的是，它为中国后续的量子计算技术发展奠定了重要的基础，标志着中国在量子计算领域迈出了关键的一步。

近年来，随着中国经济的快速发展和对量子计算领域研发投入的不断增加，中国在量子计算领域的科研成果也呈现出井喷式增长。

根据统计数据显示，中国在量子计算领域的论文发表量已位居全球第二，这充分体现了中国科学家在该领域的活跃度和研究水平。

而且，在量子计算机公开的专利数目上，我国拥有的数目远远超过美国，占比高达39%，位居世界首位，而美国则以28%紧随其后。

今年四月，我国再次迎来重大突破，我们的科学家成功研制出拥有504量子比特的超导量子计算芯片“骁鸿”，这一数字远超谷歌Willow芯片的105个量子比特，刷新了国内超导量子比特数量的纪录。

最为关键的是，我国还在“骁鸿”的技术上做了升级，成功研发出一种新型的超导量子计算机“天衍-504”，这进一步强化了我国在量子计算领域的优势。

不过，我国在量子计算这一块还是遇到了一些难题，尤其在某些技术方面，例如量子芯片制造和量子算法优化，中国与美国等发达国家相比仍存在一定差距。

另外，缺少顶尖人才也是推动我国量子计算向前迈进的一大障碍，虽然近年来中国加大了对量子计算领域人才的培养力度，并吸引了一批海外人才回国，但人才缺口仍然较大。

即便存在挑战，中美两国在量子计算领域也存在合作的可能性，量子计算是一项需要巨额资金投入和顶尖人才的复杂研究领域，任何一个国家都难以独自完成所有技术攻关。

为此，国际合作对于推动量子计算的发展至关重要，中美两国可以加强在量子计算领域的学术交流、人才培养和技术合作，共同推动量子计算技术的进步，造福人类。

笔者认为

我国在量子计算领域取得的进步挺让人振奋，但前方的路还是有不少困难的，要实现量子计算领域的自主可控，并最终走到世界前列，中国需要继续努力，不断突破。

在这期间，我们需要保持清醒的头脑，认清自身的优势和不足，坚定不移地走自主创新之路，相信在不久的将来，中国量子计算领域将会传来更多的好消息，为世界带来更多惊喜。

参考资料：

每日经济新闻2024-12-11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

每日经济新闻2024-12-11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

观察者网2024-11-21日媒：中国量子技术存在感日益突出，公开专利数超美国，居首位

人民日报数字传播2024-08-16历史上的今天——中国发射世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”

光明网2024-12-09全国单台比特数最多的超导量子计算机“天衍504”发布