谷歌量子計算大突破，利與弊？

原創

日期：2024年12月11日 下午2:07作者：毛婷編輯：Annie

谷歌（GOOG.US）的量子AI部門創始人及領頭人Hartmut Neven近日在博文中發佈了谷歌（GOOGL.US）最新款量子芯片Willow，被譽為能媲美ChatGPT的震撼級突破。受此消息帶動，谷歌的母公司Alphabet股價於12月10日逆市大漲超5%，同日納斯達克指數（IXIC.US）下跌0.25%，道瓊斯工業平均指數（DJI.US）跌0.35%。

Willow的厲害突破之處包括：

1）在傳統的計算機世界里，信息以數位（bits）儲存，不是1就是0，量子計算則使用量子比特（Qubits）進行儲存，包括1或0的確定態，同時表示0和1的疊加態。也就是說，量子計算能夠處理比傳統計算大得多的數據量。

通常量子比特越多，出錯的機會越高，這是量子計算發展面臨的最大挑戰之一，而Willow能夠隨著量子比特的規模化擴張而「指數級」地減少錯誤，這解決了量子糾錯領域的一個關鍵挑戰，該領域已經研究了近30年。

2）谷歌採用隨機電路採樣（Random circuit sampling，RCS）基準來衡量Willow的性能——RCS提供了對設備量子電路體積的全面評估（一種考量電路結構並反映模擬它所需的最小經典資源的測量方式），數值越高表明計算機功能越強大。

Willow以此基準衡量的性能驚人：在不到5分鍾的時間内完成了一個標準的基準計算，這將花費當今最快的超級計算機的10萬億（即10的25次方）年的時間——這個數字遠遠超過了宇宙的年齡。

利與弊

無疑，Willow芯片是量子計算的一大突破，而且隨著計算能力的大幅提升，將可解決許多當前計算機無法解決的問題，從而為多個領域帶來突破，包括醫療、科學和金融。

不過，有加密貨幣業界人士擔心，隨著算力的提高，密碼或不再安全，加密信息能夠輕松被解讀。算力的提高也將加快挖礦的進程，限定了供應量和因為當前算力而限定了挖礦時間的比特幣，有可能提前被挖完；比特幣挖礦用的SHA-256算法和數字簽名算法ECDSA將很容易受到量子解密的攻擊。

谷歌透露，該芯片有105個比特量子，但其未來將會建立一個擁有100萬比特量子的系統。業界所擔心的問題是，超導比特量子這種技術需要強冷卻，谷歌要使用大量超導比特量子建立量子計算機，溫度將會成為一個大問題，冷卻技術或限制了比特量子的堆疊規模。

此外，谷歌的Willow芯片尚未有真實應用案例，而其針對性解決的問題都是已經限定問題框架的，因而能完成，而且這些任務和基準在實際應用上意義不大，Willow需要定義和解決真實的問題，才能突出其價值。

結論

無論Willow芯片有多少不足之處都好，其發佈意味著量子計算實現了一個新的突破，這對於人類文明發展來說都具有舉足輕重的意義。

除了谷歌之外，英偉達（NVDA.US）、IBM（IBM.US）、微軟（MSFT.US）、英特爾（INTC.US）等都在研發量子計算技術，此外還有眾多的初創企業和大學附屬企業在研發這一技術，耶魯大學教授創立的超導量子計算機開發者Quantum Circuits，其量子系統就擁有錯誤檢測功能，並且可進行高保真可擴展計算，這家初創公司於今年8月獲得了6000萬美元融資。

受谷歌量子計算芯片帶動，A股量子通信板塊於12月11日表現活躍，2020年起專注量子計算業務的國盾量子（688027.SH）及其關聯公司科大國創（300520.SZ）均曾一度漲超10%，投資科大國盾的浙江東方（600120.SH）當前漲7.83%，而重點發展量子密碼技術的格爾軟件（603232.SH）漲停。