中科大校友谷歌量子处理器总监YuChen揭秘Willow量子芯片背后的“秘诀”

  谷歌量子AI团队昨天宣布了一项里程碑式的算法突破,其“Willow”量子芯片成功运行了“量子回声”(Quantum Echoes)算法,首次在硬件上实现了可验证的量子优势,成果发表于《自然》杂志,这一成果由谷歌量子处理器总监Yu Chen和量子硬件首席科学家,2025诺贝尔物理学奖获得者Michel Devoret共同发布,标志着朝着实现有用的量子计算迈出了关键一步,还不清楚状况的看我昨天的文章

中科大校友谷歌量子处理器总监YuChen揭秘Willow量子芯片背后的“秘诀”(图1)

  构建量子计算机面临一个核心挑战:如何在不丢失宝贵量子信息的前提下,对量子比特进行精确控制?

  此次突破的核心,正是谷歌最先进的量子芯片——Willow。它基于超导量子电路构建,这一技术路线在性能和可扩展性上已展现出卓越的平衡,是构建容错量子计算机的领先平台之一

中科大校友谷歌量子处理器总监YuChen揭秘Willow量子芯片背后的“秘诀”(图2)

  要释放量子计算的潜力,就必须解决控制与退相干开云官方入口 开云网址之间的矛盾。Yu Chen提到谷歌在硬件设计和控制系统上取得了突破,它使得团队能够在维持高保真度的同时,对量子系统进行前所未有的高速操控

  为了验证这一能力,团队执行了一项复杂的“量子回声算法”(Quantum Echoes algorithm)。该算法旨在揭示量子系统的内部动力学,对芯片的系统级性能、量子门的精度和测量速度都提出了极为苛刻的要求

  而Willow芯片不负众望。在其整个105量子比特阵列中,其关键性能指标如下:

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  Yu Chen透露,Willow的独家秘方让量子回波算法的运行速度实现了13000倍的惊人提升。正是这种前所未有的速度,使得团队能够在整个项目过程中完成一万亿次测量——这在所有量子计算机上有史以来执行过的全部测量中,也占有重要比例,使其成为量子计算历史上最复杂的实验之一

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  此前,谷歌已分别于2019年和2023年完成了前两个里程碑。随着Willow的发布,团队通过展示低于阈值的量子纠错,正稳步迈向“里程碑3”