科技巨頭 Alphabet 宣布在量子運算領域取得了劃時代的重大進展:旗下 Google Quantum AI 部門成功開發並首次在其全新的 Willow 量子處理器上,執行了名為「量子迴聲」(Quantum Echoes)的演算法。這項成就標誌著歷史性的突破,因為這是首次有量子運算任務不僅執行速度超越傳統超級電腦,其結果還能夠在其他量子設備上得到驗證與重現。
這項重要研究成果的詳細內容,已於 2025 年 10 月 21 日在國際頂尖學術期刊《自然》(Nature)上正式發表。在 Willow 晶片上運行的 Quantum Echoes 演算法,展現出比當時全球最強大的傳統超級電腦 Frontier 快約 13,000 倍的驚人加速效果。
這一里程碑式的進展,是量子計算邁向實際應用的一個關鍵階段。這意味著,對於那些需要耗費傳統機器數千年時間才能完成的極度複雜計算任務,現在透過這類高效能的量子設備,只需短短數小時即可迎刃而解。
「量子迴聲」演算法的核心原理,在於巧妙地利用一種被稱為「量子迴聲現象」的複雜干涉效應。這種現象是在對量子位元進行連續操作時所產生的,並且具備在操作完成後進行逆向重建的可能性。
透過這種創新的方法,研究人員能夠以極高的精確度來探究複雜系統的行為模式,包括分子結構、磁性材料,甚至是黑洞的物理特性。更為關鍵的是,其計算結果的準確性,能夠被任何其他量子電腦或自然界中的實驗所驗證,從根本上解決了量子優勢結果難以核實的痛點。
尤其值得關注的是,這項技術具備精確模擬分子間距離和結構的能力,為新藥開發、材料科學及尖端技術開闢了前所未有的新前景。在實驗過程中,Google Quantum AI 團隊已成功計算出包含 15 個和 28 個原子的系統結構,這項具體的應用成果已經引起了化學和生物學應用領域的廣泛關注。
Google Quantum AI 團隊的首席科學家米歇爾·德沃雷(Michelle Devoret),這位 2025 年諾貝爾物理學獎得主,特別強調了這項成就對於加速量子技術實用化未來的重要性。同時,Google Quantum AI 的主要研究員之一湯姆·奧布萊恩(Tom O’Brien)也指出,結果的可驗證性和可重現性,是推動量子計算在科學界和工業界進一步落實的關鍵因素。
今日的突破是朝向創造能夠解決現實世界科學與工程挑戰的設備所邁出的堅實一步。它使量子電腦不再僅僅是一個停留在理論層面的概念,而是成為未來不可或缺的工具。這一重大事件證實了量子技術的「藍色時代」已經拉開序幕,在未來幾年內,人類將迎來過去被認為無法實現的全新可能性。
