大众科技圈王人在为 Sora 荒诞,马斯克却轻轻给谷歌点了个赞(doge)。
就在 OpenAI "双 12 "第三天,谷歌在前沿科技的另一极起初了:
发布最新量子芯片,5 分钟内完成现在最快超等计较机之一需要10 ² ⁵年才能完成的计较!
若何说 1025 这事儿呢,即是……
10000000000000000000000000,10 亿亿亿年。
这一后果由谷歌 CEO 皮猜本东说念主躬行在� � 官宣,并已在 Nature 上加急发表。
连刚下直播的奥特曼和 OpenAI 总裁 Brockman,也现身说念贺:
据 Nature 音问,我国量子鸿沟大拿陆向阳也对此评价称:
这项处事展现了真实超卓的时间龙套。
新芯片名为Willow,领有 105 个量子比特,在量子纠错和随即电路采样两个基准测试中,王人达到了 SOTA,终局两项要紧成立:
跟着量子比特的加多,Willow 不错终局指数级的失误率裁汰——这是量子纠错鸿沟 30 年来一直试图处理的环节挑战。
Willow 在 5 分钟内,完成现在最快超等计较机之一需要 1025 年才能完成的计较,数字远超天地年事。
官方公告中,以至还由此开启了对平行天地学说的新策动……
它阐发了 David Deutsch 作念出的展望:量子计较发生在好多平行天地中,这与咱们生计在多元天地中的不雅点是一致的。
来看具体细节。
5 分钟完成 1025 年计较
失误是量子计较靠近的最大的挑战之一。
简便来说,量子比特愚弄重复态来进行计较,对环境扰动极其明锐,这就意味着它们很难保护完成计较所需的信息。
而况陆续,量子比特越多,发生的失误就越多。这会使得系统越来越"经典",即不再具备量子系统的特质。
因此,适度失误率,让失误率低于某个阈值,是量子计较大范围应用的一个相配伏击的前提。而现在,谷歌的 Willow 终局了失误率的指数级裁汰——
初次达成"低于阈值"的里程碑成立。
Google Quantum AI 的首创东说念主 & 精良东说念主 Hartmut Neven 对此进一步说明说:
当作第一个低于阈值的系统,这是迄今为止最令东说念主征服的可扩张逻辑量子比特原型。
这项后果标明,灵验的、范围相配大的量子计较机竟然不错造出来。
Willow 让咱们更接近用量子计较机运行实用的、与贸易相干的算法,而况这些算法是无法用经典计较机处理的。
具体来说,谷歌在两个超导量子处理器上终局了低于阈值的名义码量子存储器:
72 量子比特处理器,名义码码距为 5;
105 量子比特处理器,名义码码距为 7。
名义码是指一种基于二维阵列结构的量子纠错编码有缠绵。
一方面,Willow 的量子比特数达到105,相较之下,谷歌此前达成量子优厚性成立的"悬铃木"仅包含 53 个量子比特。
另一方面,更伏击的是,跟着他们将名义码从码距 3 扩张到码距 5、7 时,通过加多物理量子比特,谷歌终局了逻辑量子比特失误率的指数级下跌。
同期,辩论东说念主员提到,Willow 中逻辑量子比特的寿命比组成它们的量子比特寿命要长得多,能达到 2.4 ± 0.3 倍。
这就意味着,通过正确的纠错时间,量子计较机不错跟着范围的扩大,以越来越高的精度进行计较。这为终局大范围容错量子计较奠定了基础。
这里附上测度"逻辑量子比特"和"物理量子比特"的配景小常识:
物理量子比特是量子计较机中实验的硬件组成,陆续由超导电路、离子阱、光子等物理系统终局。
逻辑量子比特是由多个物理量子比特通过量子纠错编码组成的详细信息单位,不成功对应物理组件。
辩论东说念主员承袭随即电路采样(RCS)基准来测试 Willow 的性能——对,照旧其时用来评价悬铃木的那一套。
Willow 的阐述是:在 5 分钟内,完成了现今最快的超等计较机之一需要10 ² ⁵年才能完成的计较。
Nature 对此的评价是:面前的量子计较机对于大多量贸易和科学应用来说太小且太容易出错,现在,Willow 达成了构建迷漫明确、灵验的量子计较机的环节里程碑。
以下是 Willow 的环节规格表:
不外,需要说明的是,Willow 也曾莫得在实验应用测试中展现特出经典计较机的才调。
除了 RCS 基准测试除外,辩论东说念主员也在该系统中作念了其他实验模拟,但这些实验终止仍然莫得超出经典计较机的才调范围。
值得明慧的是,这张道路图横轴以"贸易相干性"为坐标,量子机器学习、量子化学模拟被区别在最有可能贸易应用的象限。
网友就"平行天地"张开热议
还有少量引起网友格式的是,谷歌的官方 Blog 先容中有提到:
Willow 在不到五分钟的时候内完成了一项计较,而今天最快的超等计较机则需要 10 ² ⁵年。如若要写出来,那即是 10000000000000000000000000 年。
这个令东说念主难以置信的数字超出了物理学中已知的时候步调,远远跳跃了天地的年事。
它为量子计较发生在好多平行天地中的不雅点提供了撑捏,这与 David Deutsch 所展望的"咱们生计在多元天地"的不雅点一致。
看到这段话,网友们也感到很惊诧:
量子计较鸿沟的东说念主竟然以为咱们是在从其它天地借用计较才调来完成这些计较吗?
有网友暗意,论文中并莫得近似的表述:
在 Blog 中这么说,仅仅为了炒作。
也有网友反对这种说法:
量子计较在多个天地中完成,这是量子计较之父 David Deutsch 提议来的说明。他发明了量子计较机的意见来考验平行天地的思法。
如若你对从无中产生一个天地莫得异议,那么你也应该或者很好地处理平行天地。
随后有更多东说念主加入到这场策动中来,一时候,大伙儿对此张开激烈策动。
但正如网友所说,无论如何,面前尚无科学法子来证伪或阐发。
对于 Google Quantum AI
这项具有龙套性的辩论,论文签字为 Google Quantum AI 偏激合营者,包括但不限于:
Google Quantum AI 团队首创东说念主兼精良东说念主 Hartmut Neven、量子计较表面首席科学家 Sergio Boixo 等,其中还有不少华东说念主学者的身影。
完满名单如下:
Google Quantum AI 2012 年确立,他们处事是为现时无法处理的问题构建量子计较。
其量子计较法子涵盖了从量子处理器、适度妥协码硬件、低温恒温器到操作系统和用户界面软件等通盘硬件和软件组件的无缝整合。
团队亦然一个硬件 + 软件的多元化、多学科团队。
首创东说念主兼精良东说念主 Hartmut Neven,于 1996 年取得波鸿鲁尔大学的博士学位,曾是南加州大学计较机科学和表面神经科学的辩论考验。
加入谷歌前,Neven 曾共同创立了两家公司—— Eyematic 和 Neven Vision,均测度于面部识别时间;加入谷歌后,担任谷歌视觉搜索团队精良东说念主。
2006 年,Neven 运行探索一个新的 idea ——用量子计较来加速机器学习的速率,之后催生了谷歌 AI 量子团队。
Neven 亦然" Neven 定律"的提议者。该定律以为,量子计较机处理某些特定问题的速率将以双指数的速率提高,这一速率远跳跃传统计较机在相通问题上通过摩尔定律提高的速率。
△Hartmut Neven
在量子计较上,谷歌的攻坚是一场从零运行的科研马拉松。
Neven 2012 年共同创立了谷歌 AI 量子团队后,2014 年,好意思国物理学会院士 John Martinis 加入了谷歌,担任谷歌量子硬件首席科学家,衔尾构建量子计较机的处事。
再两年后,量子计较表面首席科学家 Sergio Boixo 在 Nature Communications 上发表了相干论文,最终将团队的处事要点聚焦到了量子上风性计较任务上来。
但即便对于谷歌这么的明星团队来说,这项处事也相通是渊博的挑战。
直到 2019 年,谷歌初次终局量子优厚性 Quantum Supremacy,震荡圈表里。
即是阿谁量子计较 200 秒 = 地球最强超算 1 万年的龙套,53 个量子比特的处理器 Sycamore 在 200 秒内,完成了超等计较机需要 1 万年才能算完的任务。
论文成功登上 Nature 150 周年记念特刊、各大主流媒体头版头条、热度全网第一。
之后,Hartmut Neven 又携带团队进行捏续性辩论,一箩筐辩论被 Nature、Science 等各大顶刊收录。
如今,Willow 的发布再给大伙儿带来了亿点点震撼。
参考辘集:
[ 1 ] https://blog.google/technology/research/google-willow-quantum-chip/
[ 2 ] https://www.nature.com/articles/d41586-024-04028-3
[ 3 ] https://www.nature.com/articles/s41586-024-08449-y
[ 4 ] https://news.ycombinator.com/item?id=42367649
[ 5 ] https://x.com/elonmusk/status/1866170803051499874世博体育