谷歌推出突破性量子芯片、我国超导量子计算机“祖冲之三号”亮相……近期，国内外量子计算领域成果频出。为帮助读者更好了解这一前沿技术发展动态，本版今起推出“解读量子计算新进展”系列报道，介绍量子计算的技术突破、研究方向及未来应用潜力。 　　

在通往实用纠错量子计算机的征途上，科学家们再下一城。 　　

前不久，美国谷歌公司发布最新量子芯片“威洛”（Willow），称其在计算速度和纠错能力方面取得“两个重大进步”，不到5分钟就完成了当今领先的超级计算机需要1025年才能完成的任务，为研制实用的大规模量子计算机奠定了坚实基础。 　　

消息一出，立即引起广泛关注。美国太空探索技术公司首席执行官埃隆·马斯克和开放人工智能研究中心（OpenAI）首席执行官萨姆·奥尔特曼，也为“威洛”的面世点赞。 　　

何为量子芯片？在科技界掀起如此波澜的“威洛”究竟是否有“真才实学”？科技日报记者近日采访相关专家，对量子计算一探究竟。 　　

大规模并行计算有优势 　　“量子芯片是利用量子纠缠和量子叠加等量子力学原理进行信息处理的核心部件。”上海交通大学集成量子信息技术研究中心（IQIT）主任金贤敏对记者解释道，“传统芯片基于经典物理学原理，基本信息处理单位为比特，每个比特只能取值0或1；而量子芯片的基本信息处理单位为量子比特，每个量子比特可以为0或1，或两者的叠加态。这种叠加态的存在使量子芯片能够在同一时间处理多种数据，从而比传统芯片更快、更高效地解决某些复杂问题。” 　　

根据量子力学原理，量子纠缠是指两个或多个粒子在相互作用后，它们的状态变得紧密相关，以至于一个粒子的状态变化会瞬间影响到与之纠缠的其他粒子的状态，无论这些粒子相距多远。金贤敏介绍：“量子纠缠使量子芯片在处理信息时具有更强的关联性和协同性。量子叠加和量子纠缠使量子芯片在处理大规模并行计算时具有显著优势，能够实现更快的计算速度和更强的信息安全性。” 　　

“威洛”由谷歌量子人工智能（AI）部门研发，内含105个物理超导量子比特。该部门负责人哈特穆特·内文在公司官网撰文称，“威洛”是部门十几年辛勤研发的结晶，是公司目前最强大的超导量子芯片。 　　

内文称，在设计和制造量子芯片时，系统工程是关键。为达到最佳性能，他们对芯片的所有组件，如单量子比特和双量子比特门、量子比特重置和读出，都进行了良好的设计和集成。此外，他们还集成了一个持续监控系统，其能实时检测“威洛”内可能导致错误的干扰，并自动干预，以维持计算过程的完整性和精确性。 　　

谷歌量子AI部门硬件总监朱利安·凯利说，在他们的精心打磨下，“威洛”取得了两个重大进步：一是纠错能力显著提升，二是解决特定问题运算速度更快。