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谷歌量子芯片有多强 破解量子纠错难题

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2024-12-13 09:36:04  中国电子报

谷歌量子芯片有多强！当地时间12月9日，谷歌公布了其最新超导量子计算芯片Willow。在随机电路采样（RCS）基准测试中，Willow在5分钟内完成了当前最强大的超级计算机之一需要10²⁵年才能完成的计算任务。这一消息由谷歌首席执行官桑达尔·皮查伊在社交平台上发布，并收到了SpaceX创始人马斯克和OpenAI首席执行官奥特曼的留言互动。皮查伊与马斯克还讨论了利用星舰在太空构建量子集群的可能性。

谷歌量子芯片有多强

Willow不仅在RCS基准测试中取得了惊人的成绩，在量子纠错、相干时间、系统工程等方面也取得了突破性进展。特别是在量子纠错领域，谷歌量子AI团队解决了困扰该领域近30年的关键问题。错误率一直是量子计算的主要挑战之一。相比标准计算机CPU每十亿次到每万亿次的错误率，量子计算机的错误率要高得多。当前最先进的量子计算机的错误率通常在1%~0.1%之间。

谷歌量子芯片有多强 破解量子纠错难题

1995年，麻省理工学院应用数学教授彼得·肖尔提出了量子纠错理论，核心思想是将多个物理量子比特编码为逻辑量子比特，以检测并纠正某些错误。基于这一理念，各种类型的量子纠错代码被陆续提出，其中表面码被认为具有较高的工程实现价值。表面码是一种拓扑纠错码，用二维量子比特点阵编码逻辑量子比特，具有较高的纠错阈值。表面码只需要近邻耦合，对错误率的阈值要求较低，尽管其编码效率不高，但已成为目前最具工程实现价值的编码方法之一，特别适合超导量子芯片。

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