量子计算离现实应用更近一步新算法展现前景

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2025-10-24 09:07:08 证券时报网

量子计算离现实应用更近一步。10月22日，谷歌在《自然》杂志上披露了与Willow芯片相关的量子计算突破性研究成果。该研究由新晋诺贝尔物理学奖得主米歇尔·德沃雷特领导的谷歌量子团队完成。谷歌表示，其量子计算机运行算法的速度达到了顶级超级计算机在经典物理领域执行类似代码的13000倍。

这是历史上首次证明量子计算机可在硬件上成功运行一项可验证算法，被视为推动量子计算机走向应用的重要里程碑。这一成果让人类离能够推动医学、材料科学等领域重大发现的量子计算机更近了一步。消息发布后，美国头部量子计算公司D-Wave和Rigetti Computing股价出现大幅波动，两家公司在经历10月22日收盘暴跌后，10月23日美股盘前股价涨幅均超过10%。

德沃雷特团队提出了被称为“量子回声”的新算法，这种算法通过向量子系统发送精心设计的信号，扰动其中一个量子比特，随后精确逆转信号的演化过程，以“聆听”返回的“声音”。这种方法解决了此前量子计算结果难以确认的问题，为实际应用铺平了道路。谷歌还计划在后续发表相关论文，介绍该算法进一步应用于原子/粒子间相互作用探测与分子结构解析等任务。

新算法的运作方式类似于一种高度先进的回声。通过这种方式，量子“回声”会通过相长干涉得到放大，使得测量具备极高的灵敏度。这使得量子计算机在未来有望在模拟量子力学现象方面发挥关键作用。例如，科学家用于研究化学结构的工具之一是核磁共振（NMR），而量子计算机可以提供更精确的结果，帮助理解分子结构，从而为生物技术、太阳能、核聚变等领域的发展提供支撑。

在与加州大学伯克利分校合作的一项原理验证实验中，谷歌在Willow芯片上运行“量子回声”算法，对两个分子进行了研究，结果与传统核磁共振技术一致，并揭示了传统方法无法获取的信息。这项实验被认为迈向了一台能够测量此前无法观测的自然现象的“量子观测仪”。

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