Google 在 Willow 晶片上執行的演算法有突破 有望加速量子運算實際運用

Google量子人工智慧部門研發的量子運算晶片「Willow」。 路透

Google宣佈，在公司研發的「Willow」量子運算晶片上執行的一個演算法，可以在相似的平臺上重複執行，而且效能超越傳統的超級電腦。Google表示，這項突破爲量子技術在五年內實現實際應用鋪平了道路。

Google把這個演算法命名爲「量子回聲」（Quantum Echoes），細節發表在週三（22日）刊出的《自然》（Nature）期刊上。演算法具備「可驗證性」，也就是能在其他量子電腦上重複執行。Google說，「量子回聲」演算法的運算速度比全球最強的超級電腦快上1.3萬倍。這些進展綜合起來，代表了量子運算在醫學和材料科學領域具有廣泛的應用潛力。

Google量子人工智慧部門研究科學家歐布萊恩負責這項研發，他說：「可驗證性是邁向實際應用的重要一步。達成這項成果，代表我們真的推動自己朝向發現主流應用。」

相關消息發佈後，Google母公司Alphabet股價週三一度上漲2.4%。

彭博資訊指出，Google因爲這項突破，更進一步邁向實現量子運算所承諾的強大處理能力。目前微軟（Microsoft ）、IBM以及多家新創公司，也在積極競逐相關技術。量子電腦因爲能平行處理多項運算，而非逐步進行，速度遠快於傳統電腦。儘管許多公司聲稱他們的量子平臺性能已超越傳統電腦，但真正的挑戰在於如何找到實際應用場景。

未參與Google這項研究的電腦科學家亞倫森表示，他對Google能夠有效重現超越超級電腦的運算成果感到「振奮」。不過他也警告，「要從這裡邁向任何具商業價值的應用，或達到可擴展且具錯誤容忍能力的量子運算，仍將是巨大挑戰」。

Google科學家在另一篇尚未經過同儕審查的合作論文中指出，「量子回聲」演算法的一項應用是計算分子中的原子間距，以分析分子結構。這樣的技術未來可用於藥品開發與諸如電池設計的材料科學應用，但Google研究團隊估計，這將需要一臺比現有量子電腦大1萬倍的系統。

Google量子研究團隊成員包括今年諾貝爾物理學獎得主之一德沃雷（Michel H. Devoret）。Google表示，他們將持續透過擴大系統規模，以及提升準確度，推進量子電腦的實際應用發展。