就在本月10日，美国发布了一款全新的芯片，这款芯片的诞生标志着一项困扰该领域30年的世界级难题被攻克，这可能是引领美国率先进入第四次“科技革命”的关键一步。
这一技术的突破，直接影响了美国股市的表现，尤其是科技巨头谷歌的市值在开盘时出现了显著增长，其内部两只股票涨幅超过了6%，为公司带来了可观的收益。
这8000多亿元的市值增长，主要归功于他们当天发布的“Willow（柳树）”量子芯片。
面对如此强大的科技对手，我国又将如何应对，找到自己的制胜之道呢？
谷歌量子芯片技术突破
这次“柳树”芯片的突破，主要在于解决了长期困扰该领域的量子纠错技术难题。
这项特定的量子纠错技术，使得谷歌的新系统能够在短时间内运行上百万个周期。
据报道，这个芯片只需短短一盏茶的时间，就能完成目前最快计算机需要运算10的25次方年才能完成的任务。
如此巨大的运算能力，得益于量子纠错技术的突破。那么，这项技术究竟有多难，竟能让全球科技界困扰30年？
提到“30年”这个时间概念，是因为从计算机发展至今，最长不过80年，而这个难题就占据了近四成的时间。
这项技术的基本思想是将信息分布到多个量子比特上，从而产生对抗干扰（噪声）的能力。
这种技术通过稳定周期对内部量子比特进行一致性检查，发现错误后进行纠正，且不会破坏量子信息本身。
如果发现量子比特中有错误，内部的纠错算法会自动修正这些错误，确保量子信息的完整性。
随着周期的增加，编码后的错误概率会逐渐下降，这意味着只要量子比特数量足够低，机制就能有效弥补这些错误，从而提升逻辑量子的性能。
用生活中的例子来说，就像我们有修复管道的喷剂，每次检修时发现破洞就填补上，只要喷剂足够，管道中的液体流通就会更快，类比到芯片计算中就是运算速度更快。
这种技术被视为实现未来技术的必备因素，也是推动量子技术发展的关键。
这可能是向第四次“科技革命”迈出的关键一步。
对于我国来说，虽然在前几次“科技革命”中未能占据先机，但这次我们是否会因为这项技术的落后而再次错失良机？
我国量子芯片发展
实际上，我国在量子纠错技术上也有显著进展，只是我们是以国家为主导，而非公司，因此不会像谷歌那样引起股市的明显波动。
中科院院士领导的团队在离散变量编码方面取得了重大突破，成功打破了纠错技术的盈亏平衡点。
这项技术就像我们在修管道时，不仅喷漆，修补速度也在加快，换到运算中就是纠错的同时效率也得到了提升。
最近，阿里巴巴达摩院申请了一项与量子纠错相关的专利，并于上月末获得通过。
与谷歌的“柳树”相比，我国科研团队已经开发出自己的控制系统，并上线了我国首个量子计算云平台。
虽然纠错技术是芯片的一个重要功能，但没有载体，再好的功能也无法发挥作用。
那么，我们是否拥有能够与谷歌芯片抗衡的技术呢？
两国量子芯片对比
相比谷歌，我国的高科技产品通常是先低调研发，等到技术成熟时才公开。
因此，我国的量子芯片技术已经应用于航天领域，“墨子号”是全球首颗量子科学实验卫星，已在轨道上运行了8年。
与谷歌的“柳树”相比，“墨子号”的实际应用价值远大于其形式作用，更像是一件实用的工具。
当前，AI技术是计算机发展的未来趋势，谷歌新发布的v5P芯片运算能力是其上一代的两倍多。
而我国的芯片技术算力仅超过谷歌的上一代，水平约为4.5，尚未超越当前的谷歌AI。
不过，大家不必过于担心，我国“祖冲之二号”的投入，已使我国在光学和超导技术上处于领先地位。
同时，这项技术意味着我国实现了量子优越性。
结尾
目前，两国在芯片技术上的投入都非常巨大，且都有长远的未来规划。
我国去年在全球市场规模中占据了15%的份额，计划到2028年达到17%。
而将我国视为对手的美国，预计其量子市场将达到12亿美元，复合年增长率达到31%。
两国都意识到，如果在未来的科技革命中掉队，可能会导致巨大的落后。
信源：南方日报：深圳两项成果 入选2023中国科学十大进展中国新闻网：量子计算研究最新进展：新一代量子芯片可提升量子纠错功能财联社：谷歌股价逆市暴涨，量子芯片进展获两大美国科技领袖点赞澎湃新闻：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
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