2024年12月9日，谷歌市值暴涨了1120亿美元（折合人民币约8120亿元），而暴涨的原因则是谷歌公司发布了最新的科技成果——“Willow（垂柳）”量子计算芯片。

根据谷歌公司所称，这款量子芯片“垂柳”拥有105个量子比特，它在量子领域5分钟的计算量是如今最快的超级计算器的1万亿亿（10的24次方）年的计算结果。

而宇宙至今也才138亿年，意思就是这款量子芯片已经属于是跨时代的产物。

如此成就连世界首富马斯克看到后也不禁发了个“WOW”表示感叹，谷歌股票也因此水涨船高。

但就在全世界都在为谷歌新产品而感叹时，8天之后央视的一则报道却让世界再次震动，原因则是：中国最新研发的“祖冲之三号”与“垂柳”性能相当！

解决世界难题的“垂柳”芯片

“垂柳”这款量子芯片刚出的时候，许多人都对谷歌公司吹嘘的处理能力表示存疑，因为在现如今的计算机领域，量子纠错是人类科学家几十年都未能解决的额问题。

可量子纠错这个问题是怎么困住人的呢？

说到这个问题，其实近些年随着科学的普及，大部分人都知道了“薛定谔的猫”这个故事。

这个故事就是说，有位叫薛定谔的科学家做了一个实验，把一只猫和放射性原子、毒气瓶等东西放在了一个箱子中，放射性原子一旦发生衰变，猫猫就会就此死亡。

而根据量子力学的叠加原理来说，原子的衰变和未衰变两种状态叠加，导致猫的生与死的状态也在叠加，就相当于人在外部是不可能知道箱子中的猫是生是死。

这种不清不楚的情况也就是以往的计算机无法解决的问题，因为按照如今的高科技计算机来处理的话，相当于满地的箱子只能一个箱子一个箱子地去打开。

但是垂柳芯片则不然，它可以同时打开许多箱子，而在这些量子之间的纠缠是以指数级增加的，这也就导致了1万亿亿倍的差距。

并且在谷歌公司的下一个里程碑目标中，量子比特数量超过千个，这意味着那款量子芯片将会同时进行100万次的计算，而出现的错误将会少于1次。

这也是为什么，当埃隆·马斯克听到这个消息时会如此的震惊，假如这个芯片一旦应用到现实生活，给人类带来的发展将会是跨越式的。

然而谷歌公司却是彻头彻尾的美国公司，按照以往的历史来看，一旦美国处于世界领先地位“垄断”和“打压”将会接踵而至，那么我国在量子芯片的领域发展水平又是怎样的呢？

中国在量子计算领域的发展

2019年谷歌公司验证了“量子随机线路采样”，向全世界展现了量子优越性，这一历史性的突破让美国成为了世界上第一个证明此观点的国家。

这也意味着在量子计算领域，美国再次一马当先处于了全世界最领先的位置。

但一生要强的中国人又怎么会甘于落后呢？

就在第二年的12月，我国中科大的陆朝阳、潘建伟学者的团队就在国际期刊上发布了文章《利用光子实现量子计算优越性》。

并且不同于之前的理论，我国的科学家利用我们自己的量子计算机“九章”还做了具体实验，实验结果是量子计算机的运算效率是当初超级计算器的一百万亿倍。

并且就在2021年的6月，我国研制出了拥有66个量子比特的量子计算机“祖冲之二号”。

而也就在前段时间，谷歌公司公布拥有105个量子比特的“垂柳”芯片的8天之后，我国拥有同样数量，性能相同的量子计算机“祖冲之三号”闪亮登场了。

这意味着在量子计算的领域，中美已经齐头并进站在了同一起跑线上。

从落后到追平，我们的中科大团队仅仅只耗费了5年不到的时间。而我国能够在如此短的时间内完成突破，其实也少不了前期工作的铺垫。

毕竟我们有句老话：“只有地基深，高楼才能稳”。

早在2016年的时候，我国就发射了全球的第一颗量子通讯卫星“墨子号”，并且还在2017年首台最快的光量子计算机。

这些硬件方面的突破很好的帮助了后来各种理论的实现，而且在全世界量子计算机的专利数上，我国更是实现了对美国的反超抵达了世界第一。

现如今全世界顶尖强国都在量子计算方面投入了非常大精力，对于中美两国而言这种竞争就显得十分激烈，因为双方都是自主研究所以并不存在被卡脖子的风险。

那么这种高科技如果运用到实际生活中的话，会对我们的生活有什么具体的影响的呢？

量子计算机会怎么改变生活？

根据这些专家们所说，量子计算一旦应用于生活，首先就将会对传统的加密方式产生“颠覆性”的打击。

就拿我们日常生活中常用的密码来说，键盘上总共就那些数字，所以它的排列方式基本上也就是固定的，如果对于传统计算机来说破解可能会花费多一点的时间。

但是这些计算量如果换做量子计算机的话，可能几秒钟这些所有的加密算法可能基本上都破解完了，这种运算上的差距是传统保密行业想都不敢想的。

所以世界上才会有那么多的国家不甘落后，毕竟如果这种高科技武器如果落在“不法之人”的手中，那带来的打击将会是巨大的。

除了密码行业之外，在人工智能和药物研发等方面也会带来颠覆习惯的改变。

量子计算机复杂化的设计能够让它同时处理十分复杂的情况，这种“纠错”的成本在以往是需要人力付出数年甚至十几年才能够避免的。

而在人工智能的领域，一旦量子计算十分成熟，现如今的AI成长速度将会出现质的飞跃，人工智能很可能进化到一种不可意思的地步，带来的变化我们更是无法想象。

这也是为什么全世界都认同：科技才是第一生产力。

参考资料：

百科——量子计算机、墨子号、祖冲之三号
财联社 2024-12-18 《中国版Willow“祖冲之三号”问世 量子计算催化不断 商业化前景几何？》
观察者网 2024-12-24 《全球科技封锁加剧，中国量子计算如何追赶？》