22日,谷歌AI推出了一种全新的模拟 - 数字混合量子模拟方法,这一创新成果颠覆了传统量子计算的模拟方式,在保持模拟速度的同时显著增强了可控制性,为量子计算研究带来了新的曙光,尤其在研究量子热化和临界现象方面实现了重大突破。
长期以来,传统量子模拟面临着诸多难题。一方面,纯数字的量子模拟灵活性欠佳,其效率极为低下,还常常受到噪声的干扰,严重影响模拟结果的准确性和可靠性;另一方面,部分模拟方法虽然速度较快,但却无法精准控制所有粒子的相互作用,这使得量子模拟的应用受到了极大限制。
谷歌此次发布的混合模拟方法巧妙地融合了传统模拟方法的优点,成功克服了上述难题。它在保证模拟速度的前提下,大幅提升了可控性,为量子计算的研究和应用提供了更为有效的工具。
量子计算作为下一代信息处理技术的重要发展方向,正受到世界各国的高度重视。量子芯片作为量子计算机的数据处理器,是实现量子计算的核心部件。
近年来,基于不同物理原理的量子芯片不断涌现,各大企业和科研机构纷纷加大研发力度。
美国国际商用机器公司(IBM)和谷歌等企业将超导量子芯片作为主要攻关方向。2019年1月,IBM发布了全球首台完全集成的通用量子计算机——“IBMQSystemOne”,其芯片包含20个超导量子比特。同年,谷歌借助包含53个超导量子比特的“悬铃木”(Sycamore)量子芯片,率先演示了量子霸权。近期备受关注的Willow同样是超导量子芯片。
在光量子芯片领域,2021年,加拿大量子计算企业Xanadu推出了8个比特的X8光量子芯片,开启了光量子计算商业化的进程。2022年6月,Xanadu使用可编程光量子芯片Borealis,展示了量子计算优越性。
离子阱量子芯片方面,2015年,专注于研制离子阱量子计算机的IonQ公司创立。2020年,IonQ发布了一个包含11个量子比特的量子芯片,宣称其实现了比谷歌更高的量子优越性。此后,IonQ又相继发布了包含20个量子比特、32个量子比特的芯片。在IonQ之后,美国霍尼韦尔子公司Quantinuum等也加入了研制离子阱量子芯片的行列。
2024年12月上旬,谷歌公司推出其最新量子芯片“威洛”(Willow),引发了全球舆论的高度关注。尽管这一成果或许代表了通往量子计算的某条路径有所突破,但量子计算领域仍充满挑战,最终哪把“钥匙”能真正打开量子计算的“大门”仍未可知。
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