Прорывной прогресс квантового чипа Willow от Google знаменует собой новую эру в области квантовых вычислений. Это достижение не только обеспечивает лидирующие позиции в мире в области квантовой коррекции ошибок и выборки случайных схем, но также демонстрирует огромный потенциал научных и технологических инноваций, предвещая быстрое развитие искусственного интеллекта и вычислительных технологий в будущем. Благодаря контролю частоты ошибок «ниже порога» и экспоненциальному снижению частоты ошибок чип Willow решил давние проблемы квантовых вычислений, добился существенного скачка в скорости вычислений и сократил вычисления, которые первоначально занимали триллионы лет. несколько минут, это, несомненно, важная веха в истории технологий.
С тех пор как в 1995 году была предложена теория квантовой коррекции ошибок, учёные пытались решить самую сложную проблему в квантовых вычислениях: как контролировать ошибки вычислений кубитов. Кубиты чрезвычайно хрупкие и легко подвергаются воздействию шума окружающей среды, что приводит к потере информации. Это как писать на песке, который сотрётся при малейшем шевелении.
Ивовая щепа полностью меняет эту ситуацию. Он сможет не только контролировать ошибки при расширении кубитов, но и добиться прорыва «ниже порога». Благодаря тщательному инженерному проектированию Уиллоу удалось экспоненциально снизить частоту ошибок и одновременно увеличить количество кубитов. От массивов кубитов от 3x3 до 5x5 и 7x7 каждое расширение постепенно снижало частоту ошибок вдвое.
В стандартном тесте RCS Уиллоу показала шокирующую скорость вычислений. Вычислительная задача, на выполнение которой традиционному компьютеру потребовалось бы 10 септиллионов лет (10^25 лет), теперь занимает всего 5 минут. Это почти размерный скачок в скорости вычислений.
Это достижение настолько поразительно, что даже генеральный директор OpenAI Сэм Альтман специально переслал свои поздравления. Инсайдеры отрасли поражены еще больше: это может означать, что модель ИИ с триллионами параметров можно будет обучить за следующие несколько секунд.
Успех Уиллоу заключается не только в количестве, но и в качестве. Команда Google систематически решала все инженерные задачи квантового чипа на своем современном производственном предприятии в Санта-Барбаре. От однокубитных до двухкубитных вентилей, от сброса кубита до считывания — каждое соединение было тщательно спроектировано и оптимизировано совместно.
В настоящее время Willow, имеющая 105 кубитов, лидирует в мире как по квантовой коррекции ошибок, так и по эталонным тестам системы выборки случайных схем. Его время T1 (ключевой показатель поддержания кубита в возбужденном состоянии) приближается к 100 микросекундам, что является крупным прогрессом в технологии квантовых вычислений.
Стоит отметить, что вычислительная мощность Willow вызвала обеспокоенность отрасли по поводу безопасности шифрования. В частности, в центре обсуждения начали становиться потенциальные угрозы криптовалютам, таким как Биткойн. Достижения в области квантовых технологий могут бросить вызов существующим алгоритмам шифрования раньше, чем ожидалось.
В общем, Уиллоу — это не просто чип, но и еще одна веха в технологических инновациях человечества. Оно показывает нам, что нет ничего невозможного в развитии науки и техники.
Успех квантового чипа Willow не только знаменует собой ускоренное наступление эры квантовых вычислений, но и указывает направление будущего технологического развития. Проблемы и возможности, которые он открывает, сосуществуют и заслуживают нашего постоянного внимания и углубленных исследований. Это окажет глубокое влияние на все области и подтолкнет человеческое общество в новую технологическую эру.