谷歌日前公佈最新的量子芯片Willow，市場一片嘩然，連馬斯克也在其社交平台X轉發評論，而谷歌股價也再創新高。
綜合媒體消息，Willow量子芯片的技術特點突出，例如Willow芯片擁有105個量子比特，這在量子計算領域是一個重要的進步，因為它允許更多的量子比特進行擴展，同時大幅度減少錯誤 – Willow芯片的一個重大成就是能夠指數級減少錯誤。這解決了量子糾錯領域近30年來一直試圖攻克的關鍵難題，即隨著量子比特數量的增加，錯誤率反而降低。Willow芯片的推出標誌著量子計算向商業應用方向邁進了一大步。
谷歌的研究顯示，在Willow芯片中使用的量子比特越多，系統的錯誤率越低，實現了「低於閾值」的歷史性成就。它作為第一個低於閾值的系統，是迄今為止最可信的可擴展邏輯量子比特原型。
在標準基準計算測試中，Willow展示了非常高的性能。谷歌聲稱，Willow在五分鐘內完成了一項標準基準計算，而當今最快的超級計算機之一Frontier完成同樣的計算需要10的25次方年，這個數字甚至遠遠超過了宇宙的年齡。谷歌量子人工智能實驗室創始人和領導者哈特穆特·內文表示，Willow芯片的推出讓量子計算向商業應用方向邁進了一大步。下一步挑戰是展示量子芯片超越經典計算機，又能解決現實問題的能力。
Willow芯片是在谷歌於2021年在加州聖巴巴拉的量子計算園區建造的製造實驗室中開發的，這表明谷歌在量子芯片的製造和集成方面具有先進的能力。不過在谷歌公佈量子芯片的突破之前，也早已在光子技術芯片方面作出了大量的投入，同時在技術上較量子芯片更為可行。
所謂光子芯片，是利用光子作為信息載體，光子在光纖中的傳播速度極快，接近光速，這使得光子芯片在信息傳輸方面具有極高的速度。光子具有天然的並行計算特性，使得光子芯片在進行並行運算時速度極快，且十分適合做並行運算。因而光子芯片能夠處理海量數據，具有大帶寬的特性，這使得它們在處理大規模數據時更為高效。
同時間，與傳統的電子芯片不同，光子芯片在傳輸過程中幾乎不消耗能量，這與電子芯片相比是一個顯著的優勢，因為電子芯片在傳輸和處理數據時會消耗較多的能量，能夠解決目前人工智能大模型耗電量驚人的頭痛問題。
另外一方面，光子芯片由於使用光信號傳輸，具有很好的抗電磁干擾能力，這使得它們在複雜電磁環境下也能穩定工作。有意思的科學知識是，光子具有所臝的「波粒二象性」，可以進行量子疊加，這使得光子芯片在量子信息處理方面具有潛在的應用前景。換言之，在技術路徑上，長遠而言，在運算芯片上，分分鐘出現電子、光子、量子3種技術結合運用的可能性，例如光量子計算方案 – 光子芯片在傳輸和結構設計上實現了計算功能，這是光子芯片區別於傳統電子芯片的重要特點。可見光子芯片有潛力打破電子芯片的極限，滿足未來對計算能力爆炸性增長的需求，並在人工智能、萬物互聯、雲計算等領域發揮重要作用。
