最近，谷歌母公司Alphabet找到了改善該領(lǐng)域最大問題之一——準(zhǔn)確性的方法。盡管量子計(jì)算和普通大眾相去甚遠(yuǎn)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如AI智能機(jī)器人那樣能夠吸引大家的目光。但科技界普遍認(rèn)為，量子計(jì)算取得突破的意義將是能和人類登月相提并論的壯舉。
當(dāng)市場(chǎng)都在圍著ChatGPT轉(zhuǎn)、紛紛議論谷歌正在輸給微軟之際，谷歌在科技界的“圣杯”量子計(jì)算領(lǐng)域取得了重要的進(jìn)展。
最近，谷歌母公司Alphabet找到了改善該領(lǐng)域最大問題之一——準(zhǔn)確性的方法。
和普通計(jì)算機(jī)的二進(jìn)制相比，量子計(jì)算可以在短時(shí)間內(nèi)處理更多的計(jì)算，但是，量子計(jì)算很容易就會(huì)受到干擾，并且也更容易出錯(cuò)，這是量子計(jì)算數(shù)十年來面臨的大問題。
在多數(shù)情況下，量子計(jì)算機(jī)很容易犯錯(cuò)。這是因?yàn)榱孔颖忍兀孔游唬┮蕾嚨牧孔討B(tài)只能維持不到一秒鐘。這意味著，計(jì)算機(jī)還沒來得及完成計(jì)算，量子系統(tǒng)中編碼的信息就很可能已經(jīng)丟失了。
因此，糾正由此引起的錯(cuò)誤，是業(yè)界面臨的最艱巨的技術(shù)挑戰(zhàn)。
在谷歌之前，一些研究人員用一種叫“糾錯(cuò)碼”的方法來對(duì)機(jī)器進(jìn)行糾錯(cuò)，但這帶來的改進(jìn)十分有限。因?yàn)榧m錯(cuò)方面遲遲未出現(xiàn)有意義的進(jìn)展，越來越多人對(duì)量子計(jì)算機(jī)的未來感到悲觀。
谷歌的研究人員表示，他們可以將量子計(jì)算機(jī)處理的信息通過多個(gè)量子比特傳播，這意味著，即使單個(gè)量子比特脫離了它們的量子態(tài)，整個(gè)系統(tǒng)依然可以保留足夠的信息來完成計(jì)算。
克服這一糾錯(cuò)障礙，標(biāo)志著量子計(jì)算機(jī)進(jìn)入到新的發(fā)展階段。
谷歌量子研究負(fù)責(zé)人Hartmut Neven表示，該研究結(jié)果標(biāo)志著“我們構(gòu)建實(shí)用量子計(jì)算機(jī)之旅的一個(gè)里程碑”。他認(rèn)為糾錯(cuò)是“任何量子計(jì)算技術(shù)都必須經(jīng)歷的過程”。
不過，根據(jù)《自然》雜志文章，采用谷歌新糾正方法的量子計(jì)算機(jī)，出錯(cuò)率僅下降了4%。研究人員解釋稱，這是第一次增加系統(tǒng)規(guī)模沒有導(dǎo)致錯(cuò)誤率上升，表明谷歌已經(jīng)找到了一個(gè)“平衡點(diǎn)”。
谷歌研究人員Julian Kelly表示，在糾錯(cuò)方面取得突破，是因?yàn)楣雀鑼?duì)其量子計(jì)算機(jī)的所有部件進(jìn)行了改進(jìn)，從量子比特的質(zhì)量到控制軟件，再到用于將計(jì)算機(jī)冷卻到接近絕對(duì)零度的低溫設(shè)備。
Kelly補(bǔ)充說，這已經(jīng)將錯(cuò)誤減少到足夠低的水平，因此系統(tǒng)規(guī)模增加而出錯(cuò)率沒有呈指數(shù)級(jí)上升。
谷歌認(rèn)為，這一突破只是構(gòu)建實(shí)用量子計(jì)算機(jī)六個(gè)步驟中的第二步。下一步涉及完善工程學(xué)，這樣它只需要1000個(gè)量子位就可以創(chuàng)建一個(gè)邏輯量子位（一個(gè)建立在不完美的物理量子位之上的抽象概念），使系統(tǒng)可以正常工作。
谷歌表示，一旦它找到了如何構(gòu)建并將1000個(gè)邏輯量子位連接到一個(gè)單一系統(tǒng)的方法，它就會(huì)造出一臺(tái)實(shí)用的量子計(jì)算機(jī)。
更重要的是，它為更廣泛的科學(xué)界提供了一個(gè)飛速提升的基礎(chǔ)包括材料科學(xué)、數(shù)學(xué)和電氣工程的進(jìn)一步拓展都可能需要建立在量子計(jì)算機(jī)取得實(shí)際應(yīng)用的基礎(chǔ)上。
但就像ChatGPT等AI工具一樣，證明它們有效只是解決這些難題的一部分。量子計(jì)算的高精度和低錯(cuò)誤率仍然難以捉摸。在這方面的改進(jìn)是量子計(jì)算和人工智能的共同主要目標(biāo)，OpenAI本周表示，其新的GPT-4在準(zhǔn)確性方面已經(jīng)比前身高40%。
盡管量子計(jì)算和普通大眾相去甚遠(yuǎn)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如AI智能機(jī)器人那樣能夠吸引大家的目光。但科技界普遍認(rèn)為，量子計(jì)算取得突破的意義將是能和人類登月相提并論的壯舉。
來源：華爾街見聞 曹澤熙
