谷歌“宇宙级”突破惊呆马斯克！Willow芯片掀量子革命，5分钟吊打超级计算机

科技巨头谷歌又给科技圈带来“亿点点”震撼。

美东时间12月9日，谷歌宣布最新量子计算芯片 Willow问世，其性能强的逆天、快的可怕。

其中，Willow有两项重大技术突破：解决了30多年来一个关键难题——指数级减少错误；性能实现宇宙级突破。

Willow的横空出世，也意味着量子计算即将迎来一个新纪元。

首先，指数级减少错误。

错误是量子计算面临的最大挑战之一。通常使用的量子比特越多，错误就会越多，系统就会变得像经典系统一样。

所以，如何有效地进行量子纠错成为了实现大规模量子计算的关键难题。

自1995年Peter Shor提出量子纠错理论以来，科学家们一直在努力寻找有效的方法来纠正量子计算中的错误。

谷歌称，Willow成功实现了一种逻辑误差低于表面码阈值的量子误差纠正方案，让量子纠错30年来“低于阈值”的目标成为现实。

谷歌在《自然》杂志上发表的研究结果显示，其测试了从 3x3、5x5 到 7x7 不同大小的量子比特网格，每次都能将错误率减半。

作为首个低于阈值的系统，这是迄今为止构建的可扩展逻辑量子比特最令人信服的原型。

且有力地表明，实用的超大型量子计算机确实可以构建。Willow 让我们更接近运行传统计算机上无法复制的实用、商业相关算法。

其次是，5分钟吊打超级计算机，实现宇宙级突破。

谷歌进行了目前量子计算机上最难的经典基准测试。

在RCS标准测试基准中，Willow能在5分钟内完成计算测试，而当今最快的超级计算机来进行测试都最少需要10个septillion年。

也就是10^25年，大约100亿亿年，其计算能力只能用恐怖来形容。

而当前世界最快的超级计算机完成同样的任务，最少需要花费10^25年的时间，也就是大约100亿亿年。

如果要写出来，则是 10,000,000,000,000,000,000,000,000 年。

这个数字远远超过了物理学中的已知时间尺度，甚至比宇宙的年龄还长。

量子硬件总监 Julian Kelly 介绍 Willow 及其突破性成就的视频

在谷歌CEO皮查伊在社交平台X上官宣Willow后，立马引来了马斯克“Wow”声。

皮查伊还建议，有朝一日用SpaceX的星舰在太空里建个量子集群。

马斯克则回应“这很可能会发生”。他认为，任何有自尊心的文明都应该至少达到卡尔达舍夫 II 型。

目前只达到了I型的<5%，要达到30%，所以需要在所有沙漠或高度干旱地区安装太阳能板。

此外，走在AI最前线的OpenAI的首席执行官Sam Altman也特意点赞转发，以表祝贺。

就在同一天，OpenAI也发布了Sora视频大模型新品。所以皮查伊也回礼表示：“多元宇宙未来的量子 AI即将到来，也恭喜o1发布！”

业内人士纷纷对此惊叹：这或许意味着，未来几秒钟就能训练一个万亿参数的AI模型。

至于Willow 的下一步计划，谷歌称，在2012年创立Google Quantum AI 时，愿景是构建一台实用的大型量子计算机，利用量子力学（我们今天所知的自然界的“操作系统”）推动科学发现、开发有用的应用程序和解决一些社会最大挑战，从而造福社会。

作为 Google Research 的一部分，团队已经制定了长期路线图，而 Willow 则推动其朝着商业相关应用的方向迈进。

该领域的下一个挑战是展示当今量子芯片上第一个“有用的、超越经典”的计算，该计算与实际应用相关。

谷歌团队乐观地认为Willow一代芯片可以帮助他们实现这一目标。

迄今他们已经进行了两种不同类型的实验：

一是运行RCS基准测试，衡量了与传统计算机的性能，但尚无实际的商业应用；二是对量子系统进行了科学上有趣的模拟，这推动了新的科学发现，但仍在传统计算机的范围内。

其目标是同时完成这两件事——进入传统计算机无法企及的算法领域，这些算法对现实世界的商业相关问题有用。