量子計算領域迎來里程碑式進展——谷歌團隊宣布,基于新型“Willow”量子芯片研發的“量子回聲”算法,首次在科學界實現可驗證的“量子優勢”。該成果發表于國際頂級學術期刊《自然》,經同行評審確認,其執行特定計算任務的速度較全球頂尖超級計算機Frontier快出13000倍,標志著量子計算從理論探索邁向實用化關鍵階段。
“量子回聲”算法的核心突破在于攻克了量子計算結果驗證的行業難題。研究團隊設計出“正向演化-擾動-反向演化”的三階段流程,通過量子態的相長干涉效應,將微弱的有用信號從噪聲中精準提取,最終實現計算結果在同構量子系統間的可重復驗證。這一機制類似聲吶的回聲定位原理,通過信號的反射與疊加增強目標信息,為量子計算的可靠性提供了新范式。
在加州大學伯克利分校的聯合實驗中,該算法成功解析兩種有機分子的電子結構,其計算結果與核磁共振(NMR)技術高度吻合,同時捕捉到傳統NMR方法無法探測的量子態信息。這一成果為藥物分子設計、新型材料開發等領域提供了高精度模擬工具,有望加速從實驗室到工業應用的轉化進程。
谷歌工程副總裁哈特穆特·內文在接受采訪時表示,此次突破使量子計算機向通用計算工具邁出重要一步,但全面實用化仍需約五年時間。他特別指出,Willow芯片的單量子比特門保真度達到99.97%,這一極低的錯誤率為復雜算法的實現奠定了硬件基礎。
學術界對此保持審慎樂觀。薩塞克斯大學量子技術教授溫弗里德·亨辛格指出,盡管實驗驗證了量子計算的潛力,但當前任務場景仍局限于特定優化問題。他強調,實現具有變革意義的量子應用可能需要數百萬至數十億個物理量子比特,而現有超導量子系統不僅規模有限,還需在接近絕對零度的極端環境下運行,量子態的相干時間與操作精度仍有待提升。











