美國谷歌量子人工智能實驗室近日在《自然》雜志發表研究論文，宣布其開發的“量子回聲”算法在量子計算機上實現了“可驗證的量子優勢”。這一突破被視為量子計算向實際應用邁出的關鍵一步，研究團隊認為未來五年內或將出現基于量子計算的實用技術，但學界對此仍存在不同聲音。

量子優勢是指量子計算機在解決特定問題時展現出的超越傳統計算機的運算能力。谷歌此次的突破核心在于算法的可驗證性——通過“威洛”芯片運行的“量子回聲”算法，其計算速度較美國“前沿”超級計算機的最佳經典算法快約1.3萬倍，且結果可在同等量子設備上復現。研究團隊比喻稱，這如同從聲吶探測沉船模糊輪廓，升級為能清晰讀取船體銘牌的技術飛躍。

這并非谷歌首次宣稱量子突破。2019年，該團隊曾用53量子比特的“西克莫”處理器完成傳統計算機需萬年完成的計算任務；2024年12月，其研發的“威洛”芯片更宣稱能在5分鐘內完成經典計算機需10的25次方年才能完成的運算。盡管技術參數不斷刷新，但學界始終質疑：量子計算機能否從實驗室走向真實場景？

研究團隊與加州大學伯克利分校的合作實驗提供了應用場景。他們通過量子計算增強核磁共振技術，成功獲取了分子結構的更精細信息，相關實驗已發布在預印本平臺。團隊負責人哈特穆特·內文樂觀預測，五年內量子計算將在藥物研發（如分析藥物與靶點結合機制）和材料科學（如分析聚合物、電池組件分子結構）等領域實現實際應用，稱其為“量子鏡”技術——如同望遠鏡和顯微鏡拓展人類視野，量子計算將揭示此前無法觀測的自然現象。

然而，部分學者對這一時間表持謹慎態度。紐約大學量子物理學家德萊斯·澤爾斯指出，盡管論文對經典算法進行了嚴格測試，但尚未排除存在更高效算法的可能性，“目前證據不足以支撐如此大膽的預測”。達特茅斯學院量子物理學家詹姆斯·惠特菲爾德也認為，技術進步雖顯著，但立即解決具有經濟價值的問題“仍顯牽強”。

量子計算的探索始于1981年諾貝爾物理學獎得主理查德·費曼的構想。四十余年來，全球科學家在量子比特操控、糾錯技術等領域持續突破，但通用量子計算機的實用化仍面臨算法優化、設備穩定性等多重挑戰。谷歌此次的突破為量子計算實用化提供了新路徑，但從技術演示到商業落地，仍需跨越理論驗證與工程實現的鴻溝。