就在OpenAI的Sora还在霸屏的时候,谷歌在量子计算领域投下了一枚重磅炸弹:
发布了新一代量子计算芯片Willow,5分钟内完成当今最快超级计算机之一需要“10的25次方”年才能完成的计算!
10的25次方什么概念呢?
就是……10000000000000000000000000,10亿亿亿年,远远超过宇宙的年龄(138亿年)
这一成果由谷歌CEOSundar Pichai(桑达尔·皮查伊)本人官宣,并已在科学期刊《Nature》上加急发表。
全球首富埃隆·马斯克直接惊呼Wow!
就连正在全球直播自家产品的Sam Altman也直呼,“big congrats!! 恭喜!”
最有意思的还是马斯克和谷歌CEO皮猜(网友亲切地称为劈柴哥)的对话。
劈柴哥提议:"要不咱们用SpaceX的星际飞船在太空建个量子计算集群?"
马斯克立马来了兴致,开始聊起了文明等级:"任何有自尊的文明都至少应该达到卡尔达肖夫 II 型文明,而我们现在连卡尔达肖夫I型文明的5%都不到"
(卡尔达肖夫Kardashev Scale文明分级是衡量文明进步程度的标准)
他们还聊起了如何快速提高人类文明等级。
马斯克认为,“要接近( I 型文明的)30%,我们需要在所有沙漠或高度干旱地区放置太阳能电池板。”
劈柴哥马上补充:“确实如此!我们应该进一步扩大太阳能的使用规模,令人惊讶的是,当最明显的路径就在我们眼前时,我们仍在寻找替代方案,真的!”
更魔幻的是,官方公告中甚至开启了对平行宇宙学说的新讨论。
“Willow在不到五分钟的时间内完成了一项计算,而今天最快的超级计算机则需要10²⁵年。
如果要写出来,那就是10000000000000000000000000年。这个令人难以置信的数字超出了物理学中已知的时间尺度,远远超过了宇宙的年龄。
它为量子计算发生在许多平行宇宙中的观点提供了支持,这与David Deutsch所预测的“我们生活在多元宇宙”的观点一致。”
!!!!!
这是网友们讨论最热烈的部分。
有网友认为,“我看到了证据,也看到了结论,但是证据和结论之间有很多省略号,难道(量子领域的人)真的认为我们在为这些计算从其他宇宙借取能力吗?”
还有网友表示,Blog这样说纯粹是为了炒作,实际论文中并没有这样的表述。
更多的网友认为,这件事超纲了,无论如何,目前尚无科学方法来证实或证伪。
哪怕是计算出来,我们也无法验证对错。
理性的网友们建议我们先回到地球视角。
有网友说是一个密码学危机。
另一位网友马上补充,“何止,这是现行经济社会危机,因为“人类是经济动物,核心是生产力和生产效率, Willow直接搞掉了生产效率,间接搞掉了生产力……也就是把现行经济社会干掉了”。
回到论文本身,一起来看看这个Willow有多厉害!
Willow的突破性成就:量子纠错与性能的双重飞跃
革命性的量子纠错突破
Willow最重要的突破在于解决了量子计算领域30年来的核心难题。
在传统量子计算中,量子比特数量越多,错误率就会越高。
但Willow实现了一个看似违反直觉的结果:随着量子比特数量增加,错误率反而呈指数级下降。
在发表于《自然》杂志的论文中,谷歌团队展示了一系列严谨的实验:从3×3到7×7的量子比特网格,每次扩展都能使错误率减半。
这一被称为"低于阈值"的突破,自1995年Peter Shor提出量子纠错理论以来,一直是该领域的最大挑战之一。
更重要的是,这是首次在超导量子系统上实现实时纠错。
团队还观察到了一个关键现象:量子比特阵列的寿命超过了单个物理量子比特,这种"超越盈亏平衡"的表现,为未来可扩展的量子计算提供了坚实基础。
惊人的计算性能
在性能测试方面,谷歌采用了自主开发的随机电路采样(RCS)基准测试,这已成为业界公认的标准测试方法。
测试结果令人震撼:Willow在不到5分钟内完成的计算任务,即使是当今最快的超级计算机也需要10²⁵年(10万亿亿年)才能完成。
不过需要说明的是,Willow依然没有在实际应用测试中展现超越经典计算机的能力。
即便在给予超级计算机Frontier最优条件(完全访问存储、零带宽开销)的情况下,性能差距仍然存在。
技术细节与工程突破
Willow的核心参数同样令人印象深刻:
搭载105个量子比特 T1时间(量子比特保持激发态的时间)提升至100微秒,是上代产品的5倍 在量子纠错和RCS测试中均创造业界最佳记录
这些成就的背后,是谷歌位于圣巴巴拉的专用量子芯片制造工厂的鼎力支持。
从单量子比特到复杂的量子门系统,每个组件都经过精密的工程设计和系统集成,共同构建了这一突破性的量子计算原型。
这就是谷歌给大伙儿带来的亿点点震撼。
Nature杂志破天荒地为这项成果开启了加急通道。
论文直接登上Nature 150周年纪念特刊封面、各大主流媒体头版头条。
我国量子领域专家陆朝阳评价说:"这是真正非凡的技术突破。"
劈柴哥还透露,明年就可能看到第一个实际应用案例。
想象一下,从新药研发到电池技术,从AI训练到气候模拟,未来可能都会被量子计算重新定义。
正如一位网友所说:"这可能是继Transformer之后,谷歌又一个改变人类历史的成果。"
虽然现在说改变历史还为时尚早,但有一点是确定的:量子计算的未来,正在以超乎想象的速度向我们走来。
看完这些,你是不是也想说一声"Wow"!
参考资料:
[1]https://blog.google/technology/research/google-willow-quantum-chip/
[2]https://www.nature.com/articles/d41586-024-04028-3
[3]https://www.nature.com/articles/s41586-024-08449-y
[4]https://news.ycombinator.com/item?id=42367649
[5]https://x.com/elonmusk/status/1866170803051499874
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