谷歌量子人工智能在“柳树”芯片上实现可验证的量子优势

编辑者: Veronika Radoslavskaya

Alphabet旗下的谷歌量子人工智能(Google Quantum AI)部门宣布在量子计算领域取得重大突破。他们首次成功地在新型“柳树”(Willow)量子处理器上运行了“量子回声”(Quantum Echoes)算法,并实现了可验证的量子优势。这一里程碑式的成就标志着量子计算任务首次在速度上超越了经典超级计算机,同时其结果能够被其他量子设备验证和重现。

这一重要成果已于2025年10月21日发表在著名的《自然》(Nature)杂志上。通过在“柳树”芯片上执行“量子回声”算法,谷歌展示了惊人的加速能力。与目前最强大的经典超级计算机“前沿”(Frontier)相比,其速度提升了大约13,000倍。

这种巨大的性能飞跃意味着,对于经典机器需要耗费数千年才能完成的复杂计算任务,现在量子设备只需短短数小时即可解决。这无疑是量子计算迈向实际应用阶段的关键一步,为计算科学带来了革命性的变化。

“量子回声”算法的核心思想在于利用“量子回声”现象——即量子比特在连续操作中产生的复杂干涉效应。通过后续的反向重建,研究人员能够精确地捕捉和分析这些效应。

这种方法使得研究人员能够以极高的精度探索复杂系统的行为,例如分子结构、磁性材料,甚至是黑洞的物理特性。更重要的是,这种方法保证了结果的可靠性,任何其他的量子计算机或自然实验都可以对结果进行验证。

尤其值得关注的是,该技术在模拟分子间距离和结构方面展现出巨大的潜力,为新药研发、材料科学和前沿技术开辟了新的前景。在实验过程中,研究团队成功计算并模拟了包含15个和28个原子的系统结构,这立即引起了化学和生物学界的广泛关注。

谷歌量子人工智能团队的首席科学家,2025年诺贝尔物理学奖得主米歇尔·德沃雷(Michelle Devoret)强调了这项成就对于量子技术走向实用化的重要性。团队的另一位主要研究员汤姆·奥布莱恩(Tom O’Brien)也指出,结果的可验证性和可重复性是推动量子计算在科学界和工业界进一步实现的关键因素。

今天的成就不仅是一个理论上的突破,更是创造能够解决实际科学和工程难题的设备的重要一步,使量子计算机从概念走向未来工具。这一重大事件明确证实了量子技术的“蓝色时代”已经开启,在未来几年内,人类将迎来过去被认为遥不可及的全新机遇。

来源

  • Folha de S.Paulo

  • Yale Ventures

  • Yale News

  • Google Blog

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