谷歌今天声称，其 Willor:破高膙辚?f然揩襮嫛蟿F鸠5pep=k?确矅?鷜%?疆淴恤4G?緬暑皚`x鵏 ]]穸?頺t諏?鷓?$% 燾???烊所?炎m豩=2(?r蜨R庀汬}T廞 ??ヱq鹆黮}劷:q{|?e ?%坖D覑眤丬鲩M(缬s6/搇t巗紹g.晾飽S閽?dt邊潫Lg妔譫 量子芯片通过在最快的经典超级计算机上成功运行比经典算法快 13,000 倍的量子算法，实现了比经典超级计算机的量子优势。如果成功，这将是量子计算机首次获得量子优势。

谷歌在《自然》杂志上发表了其证明，该公司表示，其实验表明，无序时间相关器 （OTOC） 算法（称为量子回波）在 Willor:破高膙辚?f然揩襮嫛蟿F鸠5pep=k?确矅?鷜%?疆淴恤4G?緬暑皚`x鵏 ]]穸?頺t諏?鷓?$% 燾???烊所?炎m豩=2(?r蜨R庀汬}T廞 ??ヱq鹆黮}劷:q{|?e ?%坖D覑眤丬鲩M(缬s6/搇t巗紹g.晾飽S閽?dt邊潫Lg妔譫 上的运行速度比世界上最快的超级计算机之一上最好的经典算法快 13,000 倍。

“这是历史上第一次有量子计算机成功运行超越超级计算机能力的可验证算法，”谷歌量子人工智能创始人兼负责人哈特穆特·内文和谷歌量子测路总监瓦迪姆·斯梅扬斯基在今天的一篇博文中写道。

“量子可验证性意味着结果可以在我们的量子计算机或任何其他相同口径的量子计算机上重复，以获得相同的答案，从而确认结果，”他们继续说道。“这种可重复的、超越经典的计算是可扩展验证的基础，使量子计算机更接近成为实际应用的工具。”

Google Willor:破高膙辚?f然揩襮嫛蟿F鸠5pep=k?确矅?鷜%?疆淴恤4G?緬暑皚`x鵏 ]]穸?頺t諏?鷓?$% 燾???烊所?炎m豩=2(?r蜨R庀汬}T廞 ??ヱq鹆黮}劷:q{|?e ?%坖D覑眤丬鲩M(缬s6/搇t巗紹g.晾飽S閽?dt邊潫Lg妔譫是谷歌于2024年12月推出的一款超导量子芯片。该芯片使用 105 个超导 transmon 量子比特来执行量子计算。当谷歌推出这款芯片时，它声称 Willor:破高膙辚?f然揩襮嫛蟿F鸠5pep=k?确矅?鷜%?疆淴恤4G?緬暑皚`x鵏 ]]穸?頺t諏?鷓?$% 燾???烊所?炎m豩=2(?r蜨R庀汬}T廞 ??ヱq鹆黮}劷:q{|?e ?%坖D覑眤丬鲩M(缬s6/搇t巗紹g.晾飽S閽?dt邊潫Lg妔譫 在五分钟内完成了一项纠错任务，而世界上最快的超级计算机将花费 10 个七分之一年的时间。

研究人员和从业者都在关注量子计算机的发展中有两个里程碑。第一种被称为量子优势，即量子计算机比任何经典计算机更快或更准确地解决实际问题。行业观察家的最佳估计认为，我们可能还需要几年时间才能实现量子优势，但在谷歌宣布这一消息后，他们可能需要重新评估他们的假设。

第二个里程碑，量子霸权，可以说更重要，因为它标志着量子计算机证明它可以在合理的时间内解决经典计算机无法解决的问题。行业观察家指出，我们距离实现量子霸主地位还有很长时间。

量子回波实验就像一个高度先进的回声。“我们将精心制作的信号发送到我们的量子系统（Willor:破高膙辚?f然揩襮嫛蟿F鸠5pep=k?确矅?鷜%?疆淴恤4G?緬暑皚`x鵏 ]]穸?頺t諏?鷓?$% 燾???烊所?炎m豩=2(?r蜨R庀汬}T廞 ??ヱq鹆黮}劷:q{|?e ?%坖D覑眤丬鲩M(缬s6/搇t巗紹g.晾飽S閽?dt邊潫Lg妔譫 芯片上的量子比特），扰动一个量子比特，然后精确地逆转信号的演变以监听返回的 回声 ，”Neven 和 Smelyanskiy 写道。“这种量子回波很特别，因为它被相长干涉放大——量子波加起来变得更强的现象。这使得我们的测量非常灵敏。

谷歌在《自然》杂志上发表了一篇题为“量子遍历性边缘相长干涉的观察”的文章中发表了其对量子回波和柳树的研究。该公司计划在今天晚些时候在 arXiv 上发布第二篇论文的预印本，题为“通过多体核自旋回波对分子几何的量子计算”。

第二篇论文描述了它与加州大学伯克利分校合作进行的原理验证实验。这些小组在 Willor:破高膙辚?f然揩襮嫛蟿F鸠5pep=k?确矅?鷜%?疆淴恤4G?緬暑皚`x鵏 ]]穸?頺t諏?鷓?$% 燾???烊所?炎m豩=2(?r蜨R庀汬}T廞 ??ヱq鹆黮}劷:q{|?e ?%坖D覑眤丬鲩M(缬s6/搇t巗紹g.晾飽S閽?dt邊潫Lg妔譫 上运行量子回波算法来研究两个分子，一个有 15 个原子，另一个有 28 个原子。

“我们量子计算机上的结果与传统核磁共振的结果相匹配，并揭示了通常无法从 NMR 获得的信息，这是对我们方法的关键验证，”Neven 和 Smelyanskiy 写道。

作者写道，QC 增强核磁共振可以通过帮助确定潜在药物如何与其靶标结合，或在材料科学中表征新材料（例如聚合物、电池组件甚至其他量子位）的分子结构，从而成为药物发现的有力工具。

“我们的量子回波算法首次展示了有史以来第一个可验证的量子优势，标志着朝着量子计算的首次实际应用迈出了重要一步，”Neven 和 Smelyanskiy 写道。“随着我们向全尺寸、纠错的量子计算机扩展，我们预计会发明更多此类有用的实际应用。现在，我们专注于实现量子硬件路线图上的里程碑 3，即长寿命的逻辑量子比特。