谷歌宣布計劃2029年前制造出首臺商用量子計算機

　　5月19日消息，谷歌首席執(zhí)行官桑達爾·皮查伊(Sundar Pichai)在其I/O開發(fā)者大會上宣布，谷歌正在美國加州圣巴巴拉建造新的量子AI園區(qū)，其中包括其首個量子數(shù)據(jù)中心。此外，該公司還計劃在2029年之前制造出首臺商用量子計算機。

　　谷歌量子AI首席工程師埃里克·盧塞羅(Erik Lucero)發(fā)布博客文章，進一步概述了該公司的目標。

　　以下為博客全文：

　　在未來十年內(nèi)，谷歌的目標是制造出首臺有用的、可糾錯的量子計算機。這將加快解決世界上許多最緊迫問題的步伐，比如開發(fā)可持續(xù)能源和減少排放以養(yǎng)活世界上不斷增長的人口，并釋放新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，比如能提供更多幫助的AI。

　　為了開始我們的旅程，今天我們在加州圣巴巴拉揭開了我們新的量子AI園區(qū)面紗。這個園區(qū)包括我們的首個量子數(shù)據(jù)中心、量子硬件研究實驗室以及我們自己的量子處理器芯片制造設(shè)施。在這里，我們的團隊正在努力制造世界上第一臺糾錯量子計算機。

　　谷歌在20年前開始使用機器學(xué)習(xí)(用于搜索中的拼寫檢查)，并在10年前領(lǐng)導(dǎo)了深度學(xué)習(xí)革命(先進神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)代AI研發(fā)的領(lǐng)先方法)。AI和其他技術(shù)的這些進步使我們今天看到的許多令人難以置信的應(yīng)用成為可能。展望未來10年，從氣候變化到應(yīng)對下一次疫情，許多最大的全球挑戰(zhàn)都需要一種新的計算技術(shù)幫助應(yīng)對。

　　為了制造更好的電池(減輕電網(wǎng)的負荷)，或者制造肥料來養(yǎng)活世界而不會產(chǎn)生2%的全球碳排放，亦或者創(chuàng)造更有針對性的疫情藥物，我們需要更好地理解和設(shè)計分子。這意味著要準確地模擬自然，但使用傳統(tǒng)計算機不能很好地模擬分子。即使是中等大小的分子，計算資源也會很快耗盡。

　　但這就是量子計算機的用武之地。量子計算機使用量子比特，它們可以在復(fù)雜的狀態(tài)疊加中糾纏，自然地反映了現(xiàn)實世界中分子的復(fù)雜性。有了糾錯量子計算機，我們將能夠模擬分子的行為和相互作用，這樣我們就可以在投資昂貴的現(xiàn)實原型之前測試和發(fā)明新的化學(xué)工藝和新材料。這些新的計算能力將有助于加快發(fā)現(xiàn)更好的電池、節(jié)能化肥和靶向藥物，以及改進和優(yōu)化新的AI架構(gòu)等。

　　我們在十年內(nèi)制造出糾錯量子計算機的旅程包括幾個科學(xué)里程碑，首先就是構(gòu)建糾錯邏輯量子比特。為了實現(xiàn)這一目標，我們正踏上構(gòu)建100萬個物理量子比特的旅程，這些量子比特在一臺房間大小的糾錯量子計算機中協(xié)同工作。與今天不到100個量子比特的中等規(guī)模量子系統(tǒng)相比，這將是個巨大的飛躍。

　　要實現(xiàn)這一目標，我們必須構(gòu)建世界上首個“量子晶體管”，即兩個一起執(zhí)行量子運算的糾錯“邏輯量子比特”，然后想辦法把數(shù)百到數(shù)千個量子比特拼接起來，形成糾錯量子計算機。這將需要數(shù)年時間。

　　在這個過程中，我們需要證明我們可以用1000個物理量子比特編碼一個邏輯量子比特。使用量子糾錯，這些物理量子比特協(xié)同工作，形成一個長壽的、近乎完美的量子比特，直到斷電，這開啟了量子計算的數(shù)字時代。同樣，我們期待多年的協(xié)調(diào)發(fā)展能夠?qū)崿F(xiàn)這一目標。

　　要做到這一點，我們需要證明，參與糾錯的物理量子比特越多，你首先可以減少的錯誤就越多�？紤]到物理量子比特非常容易出錯，這是至關(guān)重要的一步。我們現(xiàn)在正在我們的量子AI園區(qū)里做這項研究。

　　我們已經(jīng)在運行量子計算機，可以執(zhí)行傳統(tǒng)計算機無法完成的計算。為了繼續(xù)這段通往構(gòu)建有用的糾錯量子計算機的旅程，并為人類提供一種適應(yīng)自然工作方式的新工具，我們正在組建一個令人驚嘆的團隊，就在這里，就是現(xiàn)在，在谷歌的量子AI園區(qū)中，共同發(fā)明計算的未來。