量子電腦組裝(堆疊八)

量子電腦走入實用階段！Google「量子回聲」演算法實現全球首個可驗證量子優勢，奠基於諾貝爾得主研究成果

Google Quantum AI 團隊近日宣布，其最新開發的 「Quantum Echoes（量子回聲）」 演算法，已於新一代 Willow 量子晶片上成功運行，並達成全球首個「可驗證量子優勢（verifiable quantum advantage）」。該成果被形容為量子運算邁向實際應用的重要里程碑，演算法的運算速度比現今最快的超級電腦高出約 13,000 倍。

值得關注的是，這一突破性技術的基礎，源自 2025 年諾貝爾物理學獎得主 Michel Devoret 的研究成果。Devoret 為 Google Quantum AI 高級研究員及耶魯大學應用物理學教授，被視為「超導量子電路」領域的先驅。他的研究使得科學家能夠在超導電路中精確控制與測量量子位元（qubits），為今日的量子硬件奠定了理論與實驗的根基。

Google 表示，Quantum Echoes 演算法利用 Willow 晶片的低錯誤率與高穩定性，透過「時間反演」的方式觀測量子系統的演化過程。該技術以「量子回聲」形式分析量子信號的變化，從而精確描述自然系統中粒子或分子的內部結構。此種可重複且可驗證的結果，標誌著量子計算首次能以實證方式超越傳統超級電腦的運算極限。

研究成果已刊登於《Nature》期刊，核心技術是在 Willow 晶片上執行一個名為 「out-of-order time correlator (OTOC)」 的演算法，透過向量子系統輸入精密信號，再反轉演化過程來「聽取回聲」，分析訊號變化。這種「回聲」機制可揭示量子狀態的演化過程，並且能被其他量子電腦驗證，令結果更具公信力。

Google 與加州大學柏克萊分校合作，透過 Quantum Echoes 對含 15 個與 28 個原子的分子進行模擬，所得結果與傳統核磁共振（NMR）實驗一致，並揭示了過往難以觀測的分子細節。Google 形容，這項技術猶如讓科學家從模糊的聲納影像進化至能「看清船身名稱」的精細觀測。

此技術未來可應用於藥物研發、材料科學，甚至量子材料設計等領域。Google Quantum AI 創辦人兼負責人 Hartmut Neven 表示：「Quantum Echoes 演算法不僅展現了硬件性能的飛躍，更證明了像 Michel Devoret 這類基礎研究的重要性——正是這些理論成果，讓量子技術真正走向實際應用。」

按此<量子回聲>

Google 目前正推進其量子硬件發展藍圖，下一階段目標為實現長壽命、具糾錯能力的邏輯量子位元（logical qubit），為全面可擴展的量子電腦奠定基礎。