谷歌重磅推出Willow量子芯片！5分钟碾压超级计算机

量子芯片Willow

谷歌量子人工智能团队，最近重磅推出革命性的量子芯片Willow，这款量子芯片面积仅 4 平方厘米，却集成了 105 个量子比特，展现出卓越的量子特性。

核心特点

使用更多的量子比特，Willow 可以成倍地减少错误。这解决了该领域近 30 年来一直在研究的量子纠错的关键挑战。

Willow 在不到五分钟的时间内完成了一个标准基准计算，而如今最快的超级计算机之一需要花费 10 秭年（即 10 的 24 次方）年的时间才能完成这项计算，这个数字远远超过了宇宙的年龄！

论文地址：

https://www.nature.com/articles/s41586-024-08449-y

参考资料：

https://blog.google/technology/research/google-willow-quantum-chip/

https://research.google/blog/making-quantum-error-correction-work/

解决量子纠错挑战

量子计算的发展面临着诸多挑战，其中量子纠错尤为关键。Willow 芯片的设计通过先进的量子比特技术和逻辑优化，有效解决了这一难题。在大规模系统中保持高精度的能力得到了显著提升，尤其是在随机电路采样（RCS）基准测试中的优异表现，再次证明了量子计算机在特定计算任务上的优越性。

广泛的应用前景

Willow 量子芯片凭借其强大的计算能力，在多个领域展现出广泛的应用潜力：

1.药物研发

• 加速新药发现：

传统药物研发过程复杂且耗时，需要大量时间和资源进行分子模拟与筛选。Willow 芯片能够对分子结构及其相互作用进行高效模拟分析，大幅缩短研发周期，加速新药的发现与开发。

• 攻克疾病：

借助其强大的计算能力，Willow 芯片为攻克各类疾病提供了更多可能性，有助于更快地找到治疗方案，提高医疗效率和质量。

2. 材料科学

• 深入探究微观结构：

Willow 芯片可以深入研究材料的微观结构与其性能之间的关系，这对于清洁能源材料（如高效太阳能电池材料、高性能电池电极材料）以及电子器件材料（如新型半导体材料）的研发至关重要。

• 技术创新与突破：

通过提供强有力的支持，Willow 芯片助力相关领域实现技术革新，推动新材料的研发，从而促进能源利用效率的提升和技术进步。

3. 其他行业应用

• 金融：

在风险评估、市场预测和复杂金融模型的构建方面，Willow 芯片的高速度和高性能可以显著提高处理效率和准确性。

• 交通：

用于交通流量优化、路径规划和智能交通系统的改进，提升交通运输的安全性和效率。

• 能源：

帮助优化能源分配、预测需求和管理电网，确保能源供应的稳定性和可靠性。

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