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據中心。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，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，并釋放新的科學發(fā)現，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據中心、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習(用于搜索中的拼寫檢查)，并在10年前領導了深度學習革命(先進神經網絡，現代AI研發(fā)的領先方法)。AI和其他技術的這些進步使我們今天看到的許多令人難以置信的應用成為可能。展望未來10年，從氣候變化到應對下一次疫情，許多最大的全球挑戰(zhàn)都需要一種新的計算技術幫助應對。

　　為了制造更好的電池(減輕電網的負荷)，或者制造肥料來養(yǎng)活世界而不會產生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，它們可以在復雜的狀態(tài)疊加中糾纏，自然地反映了現實世界中分子的復雜性。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實原型之前測試和發(fā)明新的化學工藝和新材料。這些新的計算能力將有助于加快發(fā)現更好的電池、節(jié)能化肥和靶向藥物，以及改進和優(yōu)化新的AI架構等。

　　我們在十年內制造出糾錯量子計算機的旅程包括幾個科學里程碑，首先就是構建糾錯邏輯量子比特。為了實現這一目標，我們正踏上構建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。

　　要實現這一目標，我們必須構建世界上首個“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”，然后想辦法把數百到數千個量子比特拼接起來，形成糾錯量子計算機。這將需要數年時間。

　　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字時代。同樣，我們期待多年的協調發(fā)展能夠實現這一目標。

　　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。考慮到物理量子比特非常容易出錯，這是至關重要的一步。我們現在正在我們的量子AI園區(qū)里做這項研究。

　　我們已經在運行量子計算機，可以執(zhí)行傳統(tǒng)計算機無法完成的計算。為了繼續(xù)這段通往構建有用的糾錯量子計算機的旅程，并為人類提供一種適應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，就是現在，在谷歌的量子AI園區(qū)中，共同發(fā)明計算的未來。