谷歌Willow量子芯片：105个量子比特，突破30年量子纠错难题

谷歌近日重磅发布了最新研发的量子芯片Willow，该芯片拥有105个物理量子比特，并在多项性能指标上达到业界领先水平。更重要的是，Willow的诞生标志着两项重大成就的实现：

1. Willow在使用更多量子比特的同时，成功实现了错误率的成倍降低，攻克了近30年来一直困扰量子计算领域的量子纠错难题。

2. Willow仅用不到5分钟即可完成一项标准基准测试计算，而当前最快的超级计算机需要10^25（即10000000000000000000000000）年才能完成相同的计算，这个时间跨度甚至超过了宇宙的年龄。

量子计算面临的最大挑战之一就是错误的控制。由于量子比特极易与其周围环境发生信息交换，保护完成计算所需的信息变得异常困难。

通常情况下，量子比特数量的增加会导致错误率的上升，使系统逐渐趋向于经典系统。

然而，谷歌的实验结果表明，采用恰当的纠错技术，量子计算机在规模扩大后能够以更高的精度执行计算，并且这种改进的速度已经超过了一个关键的临界值。

根据谷歌在《自然》杂志上发表的研究成果，Willow的量子比特数量越多，错误率反而越低，系统的量子特性也越明显。

谷歌对不同大小的物理量子比特阵列进行了测试，从3x3的编码量子比特网格，到5x5的网格，再到7x7的网格，每次测试都利用了最新的量子纠错技术，并将错误率降低了一半，实现了错误率的指数级下降。