今天（22日）凌晨1点，谷歌AI发布了一种全新的模拟-数字混合量子模拟方法，可在保持速度的同时增强可控制性，颠覆了传统量子计算的模拟方法。在研究量子热化和临界现象方面实现了重大突破。
传统的量子模拟主要面临两大难题：灵活性差，纯数字的量子模拟效率非常慢，经常会受到噪声的干扰；速度快却无法控制，速度上来了却无法精准控制所有粒子的相互作用。例如，想模拟一半粒子高温、一半粒子低温的场景，就很难精准设置这种空间分布，只能从简单的初始状态开始。
而谷歌的混合模拟方法吸取了这两种方法的优点，在保证模拟速度的前提下，还增强了可控性。并且根据交叉熵基准测试数据显示，谷歌的新方法已经超过传统模拟。
混合量子模拟器的核心在于将模拟和数字技术相结合。模拟部分利用量子比特之间的自然相互作用来高效地模拟量子系统的动力学过程。这种模拟演化能够自然地反映量子系统的物理行为，尤其是在处理大规模量子系统时具有显著优势。
但模拟演化在初始态制备和精确控制方面存在一定的局限性。为了解决这一问题，谷歌引入了数字量子门操作。数字部分提供了灵活的初始态制备和精确的能量控制能力，使得研究者能够在模拟演化之前对量子态进行精确的调整。
为了实现高保真的模拟演化，谷歌开发了一种新的可扩展校准方案，通过单光子光谱学和交换光谱学精确测量量子比特之间的耦合强度和频率。
混合量子模拟的另外一个重要优势在于，能够灵活地制备各种量子态。通过数字量子门操作，谷歌能够制备出具有特定相位和能量分布的量子态，例如，二聚体态和贝尔态。这些量子态的制备为研究量子系统的动力学行为提供了多样化的初始条件。
量子计算作为下一代信息处理技术的重要方向，正受到各国高度重视。量子芯片是量子计算机的数据处理器，是实现量子计算的核心。近年来，基于不同物理原理的量子芯片不断涌现。
美国国际商用机器公司（IBM）、Google等企业将超导量子芯片作为主要攻关方向。2019年1月，IBM发布全球首台完全集成的通用量子计算机——“IBMQSystemOne”，其芯片包含20个超导量子比特。同年，Google借助包含53个超导量子比特的“悬铃木”（Sycamore）量子芯片，率先演示量子霸权。最近大火的Willow也是超导量子芯片。
2021年，加拿大量子计算企业Xanadu推出8个比特的X8光量子芯片，拉开了光量子计算商业化的序幕。2022年6月，Xanadu使用可编程光量子芯片Borealis，展示了量子计算优越性。
2015年，专注于研制离子阱量子计算机的IonQ公司创立。2020年，IonQ发布了一个包含11个量子比特的量子芯片，宣称其实现了比Google更高的量子优越性。IonQ之后又相继发布包含20个量子比特、32个量子比特的芯片。在IonQ之后，美国霍尼韦尔子公司Quantinuum等也加入了研制离子阱量子芯片的行列。
2024年12月上旬，谷歌公司推出其最新量子芯片“威洛”（Willow），引发全球舆论的高度关注。这或许代表了通往量子计算的某条路径有所突破，但最终哪把“钥匙”能真正打开量子计算的“大门”仍未可知。
截至周一收盘，谷歌A（GOOGL）下跌2.31%，报收147.67美元，总市值1.80万亿美元。
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