今年12月9日，科技巨头谷歌发布了一款名为“Willow”的量子计算芯片，引发了全球科技界的强烈震动。而在放出这个消息的第二天，谷歌市值暴涨近1120亿美元，折合人民币约8120亿元！
究竟是什么样的魔力，让这颗小小的芯片拥有如此强大的吸金能力？
谷歌量子芯片一枚芯片就能让谷歌市值暴涨8120亿，答案在于它突破性的运算能力和在量子纠错领域取得的划时代成就。
Willow芯片在随机电路采样这一量子计算领域的经典测试中，展现了惊人的速度。谷歌宣称，Willow芯片仅需五分钟即可完成该计算任务，而目前世界上运算速度最快的超级计算机则需要耗费10尧（10的25次方）年。
这个时间等同于做不到，毕竟宇宙也就诞生了138亿年。
这速度差距，已经不是能用言语来形容了，量子计算技术实在是太神奇了。
更重要的是，Willow芯片的问世解决了困扰量子计算领域几十年的重大难题——量子纠错。长期以来，量子计算机中量子比特的相互干扰问题阻碍了其发展。
说到这一现象，那就必须要提起“薛定谔的猫”，一个猫在箱子里，当我们打开盒子之前，猫的状态并不是“活”或“死”，而是“活和死的叠加态”，只有当我们看到猫，才会出现结果。
在传统计算机领域，这就属于一种既0又1的并行情况。
而量子计算机量子比特互相干扰问题，就相当于一个箱子里关了两只猫，这两只猫的生死会互相干扰，这便是纠缠。
科学界之所以用猫来做比喻，也是因为猫比较敏感脆弱，经常会应激，这与量子纠缠的脆弱很相像。量子比特之间的纠缠，带给计算机的计算量是指数级增加。
如果说普通计算机可以在处理薛定谔的猫问题时，是一个一个打开箱子查看猫是死是活的话，那么量子计算机就是同时打开无数个箱子，同时进行计算，可想而知这样的计算量有多大。
谷歌此次推出的Willow芯片似乎为解决这个问题带来了曙光。特斯拉CEO埃隆·马斯克和OpenAICEO萨姆·奥特曼都对这一成果表示了惊叹，这无疑进一步提升了Willow芯片的影响力。
既然谷歌如此厉害，尤其是在量子计算机领域更是独占鳌头，那么在未来中国还有希望超越美国吗？
中国量子计算领域的进展与布局面对量子计算这一前沿科技领域的激烈竞争，中国早已开始了战略布局，并取得了一系列令人瞩目的成就。
中国洞察了国际科技竞争的形势，选择另辟蹊径，在量子计算领域积极探索，力图打破技术封锁，实现自主创新。
早在2016年，我国就成功发射了全球首颗量子通信卫星“墨子号”，在量子通信领域立下了里程碑，这也给量子计算进步打下了扎实的基础。
紧随其后在2017年，中国成功研制出首台超越当时全球最快的传统计算机的光量子计算机，这标志着中国在量子计算硬件研发方面取得了重大突破。
在量子计算机公开专利数量方面，中国更是以39%的占比位居世界第一，这表明中国在量子计算领域的创新能力和技术积累已达到国际领先水平。
值得注意的是，就在谷歌Willow芯片发布后不久，2024年12月17日，中国科学技术大学潘建伟、朱晓波、彭承志等组成的研究团队，也公布了他们最新的研究成果——105个量子比特的超导量子计算原型机“祖冲之三号”。
“祖冲之三号”的性能，远超谷歌于2024年10月发布的72比特“悬铃木”处理器，其计算速度比后者快了6个数量级，这标志着中国在超导量子计算领域取得了世界领先地位。
可以看出，中国现在独步全球，在光量子和超导两个领域都实现了量子计算的突破。
“祖冲之三号”团队正在用这款处理器做研究，打算在不久的将来制造出7个距离的表面码逻辑比特，之后还想把距离提升到9和11，这样就能更好地集成和操作大量的量子比特了。
因此中国在量子计算机领域虽然发展较晚，但发展速度很快，对美国实现追赶，还是相当有可能的。
可量子计算机的发展， 会对我们的民众生活以及未来造成什么样的影响的，到底该如何应用呢？
量子芯片技术应用前景量子芯片的出现对传统的芯片产业来说，无疑带来了一场不小的冲击。
传统芯片在性能提升方面已经逐渐接近物理极限，而量子芯片则凭借其独特的量子力学特性，拥有超越传统芯片的巨大潜力。这将迫使传统芯片厂商进行转型升级，或者寻求与量子计算领域的合作，以适应新的市场竞争格局。
与此同时，量子芯片产业链的建立也将带来巨大的机遇。从芯片设计、制造、封装测试，到量子算法的开发和应用，量子芯片产业链的各个环节都将涌现出大量的创新机会和商业价值。
这将吸引大量的资金和人才投入到量子计算领域，推动相关产业的快速发展，并为经济增长注入新的活力。
最关键的是，量子芯片那种超强的计算力，未来在各个行业都能发挥出巨大作用。
比如在气象预测领域，量子芯片可以处理更加复杂的气象模型，从而提高预测的准确性和精细度，为防灾减灾提供更加可靠的科学依据。
而在医疗和基因分析领域，量子芯片可以加速基因测序和分析的速度，帮助科学家更好地理解生命奥秘，并为疾病的诊断和治疗提供新的思路，甚至可以加速药物研发过程，缩短新药上市时间，并提高疾病诊断的准确性，为个性化医疗提供更加精准的指导。
不过，量子芯片技术的进步路上可不容易。这个领域结合了物理、材料、电子、计算机等好多领域的知识，解决了很多技术挑战。
在国际上，各国都将量子计算视为一项具有战略意义的前沿技术，纷纷加大投入，力图在这一领域占据领先地位。
这种竞争既带来了压力，也带来了合作的机遇。全球各国携手合作，共同分享科研发现，齐心协力推进量子计算技术的进步，让这项技术更好地服务于全人类。
尽管面临着来自美国的巨大压力和挑战，但中国在量子芯片领域拥有巨大的潜力和发展机遇。
我国未来会不断增加对量子计算的投入，着重培养相关人才，让量子计算与各行各业紧密结合，给社会带来更多好处的技术，中国在其中的作用也会越来越显著。
参考资料谷歌新款量子芯片解决了困扰学界30年的一个难题，距离真正应用还要多久 澎湃新闻2024-12-11
超越传统超算！我国超导量子计算机“祖冲之三号”惊艳亮相 光明网2024-12-18
