Google 最新量子晶片「Willow」成功運行「量子回聲」（Quantum Echoes）演算法，運算速度比超級電腦快 13,000 倍，並首度實現「可驗證量子優勢」，研究成果已發表於《自然》期刊，標誌量子運算邁向實際應用的關鍵里程碑。
可驗證量子優勢的突破
Google 於 2024 年底推出的 Willow 量子晶片，搭載 105 個超導量子位元，結合「量子回聲」演算法，成功在硬體上展示可驗證的量子優勢，速度超越超級電腦 Frontier 達 13,000 倍 。原本需時 150 年的運算任務，利用新量子晶片與量子算法，幾天就可完成。此演算法透過測量「亂序時間相關函數」（OTOCs），輸出單一可重複數值，使結果能被其他量子設備或實驗交叉驗證，解決了過去量子運算結果難以確認正確性的爭議 。諾貝爾獎得主 Michel Devoret 認為，此成果標誌著量子計算邁向完全規模化的新一步 。
技術原理與應用前景
「量子回聲」演算法分為三階段：首先對 Willow 晶片的量子位元糾纏陣列執行一系列操作，模擬分子行為；接著對單一量子位元施加干擾，引發類似「蝴蝶效應」的系統性變化；最後反向執行操作，透過量子波的「建設性干涉」放大訊號，形成可測量的「迴聲」。此技術被形容為「量子顯微鏡」，能精確測量分子結構，揭示傳統核磁共振（NMR）無法獲得的資訊 。Google 已成功模擬含 15 至 28 個原子的分子，預期將加速新藥物發現與新材料開發 。
產業影響與未來展望
Google 認為，此突破為量子運算從理論研究轉向實際應用奠定基礎，預計五年內將出現只能透過量子電腦解決的商業應用 。研究成果已發表於《自然》期刊，並獲同行審查認可，被視為量子計算領域的又一重大里程碑 。Google 團隊下一步將專注於實現長壽命的邏輯量子位元，以推動全尺寸、具容錯能力的量子電腦發展 。
資料來源：Google 官方部落格
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