谷歌公司Quantum团队于周三在权威科学期刊《自然》杂志上，正式披露了其Willow量子计算芯片的突破性进展。据报道，谷歌在该芯片上成功运行了一种名为“量子回声（Quantum Echoes）”的算法，这种算法不仅可在类似平台上重复运行，其性能更远超传统超级计算机，为量子技术的未来五年实用化奠定了坚实基础。
算法可重复验证，性能超传统超算1.3万倍
谷歌表示，“量子回声”算法具有显著的可验证性，这意味着它可以在另一台量子计算机上重复运行并得到相同结果。更令人瞩目的是，该算法的运行速度比全球最强的超级计算机快1.3万倍。这一成果的结合，预示着量子计算在医学、材料科学等多个领域将拥有广泛的潜在应用。
谷歌量子AI部门的研究科学家汤姆·奥布莱恩（Tom O’Brien）强调：“可验证性是量子计算迈向现实世界应用的关键一步。实现这一成果，意味着我们正在真正推动量子计算走向主流。”
“可验证性这一点非常关键，这是我们迈向现实世界应用的重要一步。实现这一成果意味着我们正在真正推动量子计算走向主流。”
谷歌量子计算领跑，微软IBM等紧追不舍
媒体指出，这项突破使谷歌在量子计算领域更接近真正利用其强大运算能力的目标。目前，微软（Microsoft）、IBM以及众多初创企业也正在该领域积极追赶。值得一提的是，就在去年12月，谷歌曾宣布“Willow”芯片仅用五分钟就解决了一个问题，而同样的问题若由超级计算机处理，需要惊人的10秭（10 septillion）年才能完成。
量子计算并行计算，提升速度但应用场景待探索
量子计算机通过极微小的电路进行计算，与传统计算机类似，但关键在于其能够并行计算，而非顺序执行，从而大幅提升计算速度。尽管多家公司已声称建造出性能超越传统计算机的量子平台，但如何找到真正有用的应用场景，一直是它们面临的最大挑战。
未参与该研究的计算机科学家阿伦森（Scott Aaronson）对媒体表示，他对谷歌取得的进展感到振奋。因为谷歌在“以可重复的方式超越超级计算机方面”取得了突破，这意味着可以在另一台量子计算机上高效验证成果，这正是该领域在过去几年中最棘手的问题之一。不过，他也提醒称，前方仍有大量工作要做。
“要从现在走向任何具有商业价值的应用，或实现可扩展的容错计算（这次实验并未使用），仍然是非常艰难的挑战。”
量子计算应用前景广阔，但规模需扩大万倍
研究人员在另一篇尚未经过同行评审的合作论文中展示，该算法的一种应用是通过计算原子之间的距离来研究分子结构。这种方法未来可用于药物研发和材料科学（例如电池设计）。然而，谷歌科学家估计，要实现这些应用，量子计算机的规模必须比目前的机器大一万倍。
谷歌研究团队中包括2025年诺贝尔物理学奖得主米歇尔·H·德沃雷（Michel H. Devoret）。该团队表示，他们计划继续扩大机器规模并提高计算精度，以推动量子计算向现实世界的实际应用迈进。
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