谷歌的量子计算机展示的未来：从医学到宇宙，超高速计算开辟的新可能性 - 13,000倍的速度和“可验证性”意味着什么

谷歌的量子计算机展示的未来：从医学到宇宙，超高速计算开辟的新可能性 - 13,000倍的速度和“可验证性”意味着什么

2025年10月24日 00:42

“可验证的量子优势”这一新标准

2025年10月22日（美国时间），Google宣布在量子芯片Willow上运行新算法Quantum Echoes，展示了“可验证的量子优势（verifiable quantum advantage）”。与以往许多“量子超越”实验竞争于“有趣但不实用的问题”不同，这次通过测量物理系统的观测量，并可由第三方验证，这一点具有决定性差异。Google表示，这一计算比最先进的超级计算机的最佳算法快13,000倍，并宣布将在学术期刊Nature上发表。Reuters


计算了什么—通过“回声”观察分子内部

Quantum Echoes 的关键在于，将量子系统信息扩散速度的指标（OTOC系的测量）作为**分子或固体内部动力学的“标尺”。Google解释说，这一方法可以与核磁共振（NMR）**的方法相互验证，并强调可在其他量子设备和实验中再现的“可验证性”。计算对象是小分子系统的相互作用，属于直接关系到材料设计和药物开发的基础物理领域。Scientific American


硬件的基础—以Willow为平台

此次成果不仅归功于算法，还得益于硬件的成熟。Google将Willow定位为高精度的超导量子处理器，并表示实现了快速、大规模的重复测量是突破的背景。在官方解说中，强调了试验次数的巨大吞吐量提升了观测统计的可靠性。blog.google


13,000倍的意义—不仅仅是“快”

13,000倍这个数字适合做标题，但重要的是**“在能与现实世界连接的观测量上超越”这一点。目标不是简单的随机数生成或解谜任务，而是在物性和化学中有价值的量，以古典计算无法匹敌的速度和精度达到。因此，药物开发和功能性材料的探索，以及AI学习数据生成**等应用的大门在“理论上”首次大幅打开。Reuters


产业影响—首先受益的领域

在短期和中期，（1）通过加速分子模拟提高发现热门化合物的概率，（2）在材料设计中探索缺陷和相互作用，（3）为AI生成新的高保真数据可能成为先行领域。报道中也反复提及药物开发、材料科学和AI是三大用例。Reuters


社交媒体反映的“热情与保留”

 


发布后不久，Google CEO Sundar Pichai在X（原Twitter）上分享了这一成果。“发表在Nature上的新量子算法。Willow达到了‘可验证的量子优势’”，并表达了对未来实用化的期待。对此，Elon Musk简短回复**“Congrats. Looks like quantum computing is becoming relevant.”**，象征了对量子“现在”的关注度提升。X (formerly Twitter)


此外，研究人员和产品负责人也纷纷响应。Kevin Weil和Refik Anadol等人传播了“13,000倍”和“可验证”的意义，科技社区的时间线瞬间被量子话题占据。X (formerly Twitter)


另一方面，在Hacker News和Reddit上，关于“‘世界首创’的定义需谨慎”和“与过去的‘量子超越’有何不同？”的怀疑和验证讨论活跃。对炒作保持距离的态度也很明显。Hacker News


专家视角—对“5年内”的期待与现实

Google方面表示**“距离实用的量子计算还有数年”，但学术界也有“仍有挑战”的声音。例如，错误耐受（错误纠正）的全面实现、逻辑量子比特的长寿命化、以及随大规模化而来的控制和冷却成本仍是高难度的挑战。英国专家Winfried Hensinger**等人表示“此次成果具有历史意义，但广泛实用仍需时间”。卫报


安全性挑战—“收割攻击”和PQC

量子计算的进步同时也提醒人们现有加密的未来风险。成果本身偏向化学和材料的计算，但考虑到进化速度，**量子抗性加密（PQC）**的转型已迫在眉睫，这一论点在报道和专家评论中再次浮现。企业和政府部门应提前设计以应对数据保存的“收割攻击”（现在被盗将来被解密）。卫报


纽约时报文章传达的“技术的现场感”

此次新闻在纽约时报的报道中也被大篇幅处理，记者Cade Metz附上了在Santa Barbara研究设施的现场采访照片，强调了“加速药物和材料开发的量子”这一视角。东海岸媒体从西海岸的研究现场传达的“热度”也波及到全球的二次报道。The Star


“下一个检查点”在哪里

Google将路线图上的**“里程碑3＝长寿命的逻辑量子比特”作为下一个焦点。如果能突破这一点，结合错误纠正的“实用级”算法的设计和优化将加速，量子与经典的混合计算**将更加现实。企业方面，（1）识别在量子计算中具有优势的业务，（2）PQC转型计划，（3）构建将量子放大后的模拟数据供给AI的实验系统，应以2026年中的PoC为目标进行准备。blog.google


结论—“有用的量子”距离缩短

此次突破反驳了“量子快但无用”的经典讽刺。在可观测和可验证的任务中展示了13,000倍，将分子层面的洞察拉近到现实的研发中是毋庸置疑的。然而，在跨越错误耐受的实现和规模化这一最后的山峰之前，冷静与期待同样重要。Reuters


参考文章

谷歌的量子计算机取得重大技术飞跃
来源: https://www.nytimes.com/2025/10/22/technology/googles-quantum-computer-leap.html

由 Froala Editor 提供

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