谷歌最新推出的量子计算芯片Willow是一项重大的技术突破,具有以下特点:
• 性能提升:Willow芯片拥有105个量子比特(qubits),在量子纠错和随机电路采样方面达到了同类最佳性能。随着量子比特数量的增加,Willow的误差呈指数级下降,这种精度提升的速率超出了一个关键阈值。
• 计算速度:Willow在不到5分钟的时间内完成了一项标准基准测试,而目前领先的超级计算机需要10^25年才能解决同样的测试。这个数字远远超过了宇宙的年龄(138亿年)。
• 量子纠错:Willow实现了量子计算领域近30年来一直追求的一个关键挑战——随着量子比特数量的增加,这款芯片的误差呈指数级下降。这意味着曾困扰量子计算近30年的纠错问题,终于迎来曙光。
• 实时错误修正:Willow展示了实时错误修正的能力,这对于保持计算完整性至关重要。这也是量子计算领域的一个重要里程碑。
• 量子比特的稳定性:Willow的量子比特能够保持其量子状态的时间是其前身Sycamore的五倍,从20微秒提升到100微秒,这使得更复杂和可靠的量子计算成为可能。
• 硬件和软件的创新:Willow芯片采用了可调谐量子比特和先进的软件校准,增强了连通性,降低了错误率,并确保了芯片的一致性能。
• 潜在应用:Willow的先进性能使其在药物发现、核聚变能源等领域具有巨大的应用潜力,同时为可扩展的、实际的量子应用铺平了道路。
• 制造工艺:Willow芯片是在谷歌位于圣巴巴拉的全新先进制造工厂制造的,该工厂从一开始就是为制造量子芯片而建造的。谷歌对芯片架构、制造、门开发、校准等多个方面进行了优化,以提高性能。
Willow芯片的推出标志着谷歌在量子计算领域的领先地位,并且展示了量子计算机在未来可能带来的革命性变化。
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