金色吊燈內的宇宙極寒：威洛量子晶片開創新紀元
Inside the sub-zero lair of the world's most powerful computer
作者: Faisal Islam | 時間: Thu, 08 Jan 2026 00:04:43 GMT | 來源: BBC
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它看起來像一盞金色吊燈，內含宇宙中最冷的地方。
我所看到的不僅是世界上最強大的電腦，還是一項對金融安全、比特幣、政府機密、世界經濟等至關重要的技術。
量子計算將決定哪些公司和國家在21世紀餘下的時間裡獲勝——或失敗。
在我面前，懸浮在加州聖塔芭芭拉谷歌設施空中一米處的是威洛。老實說，它與我預期的不一樣。
這裡沒有螢幕或鍵盤，更不用說全息頭戴攝影機或讀腦晶片了。
威洛是一組油桶大小的圓盤，由數百條黑色控制線連接，這些線向下延伸至一個青銅色液氦浴冰箱中，將量子微晶片保持在比絕對零度高千分之一度的溫度。
它的外觀和觸感都很八十年代風格，但如果量子潛力得以實現，我面前這個金屬與電線組成的水母結構將在許多方面改變世界。
「歡迎來到我們的量子AI實驗室，」谷歌量子負責人哈特穆特·內文說道，當我們穿過高安全門時。
內文是一位傳奇人物，既是科技天才，也是科技音樂愛好者，他穿著彷彿剛從火人節音樂節直接滑著滑雪板來到這裡——他為此設計藝術作品。也許在平行宇宙中，他確實如此——後面再細說。
他的使命是將理論物理學轉化為實用的量子電腦，「以解決原本無法解決的問題」。他承認自己有偏見，但表示這些吊燈是世界上性能最佳的。
我們的談話大部分是關於在這個受限實驗室中我們不允許拍攝的內容。這項關鍵技術受到出口管制和保密限制，是商業和經濟霸權競賽的核心。從新組件的形狀到全球供應鏈中的公司，任何微小優勢都可能成為潛在的槓桿。
在這座高科學聖殿中，其藝術和色彩散發出濃厚的加州風情。每台量子電腦都被賦予一個名字，如屋久島或門多西諾，它們都被包裹在當代藝術作品中，牆上裝飾著各種塗鴉風格的壁畫，在明亮的冬日陽光下熠熠生輝。
內文舉起谷歌最新的量子晶片威洛，它達成了兩項重要里程碑。他表示，這「一勞永逸」地解決了關於量子電腦能否執行傳統電腦無法完成任務的討論。
威洛還在幾分鐘內解決了一個基準問題，而這對於世界上最先進的電腦來說，將需要10的25次方年，即超過一兆兆年，或一個帶有25個零的數字，遠超過宇宙的年齡。
這項理論成果最近被應用於量子回聲演算法中，該演算法對傳統電腦來說是不可能的，它有助於從與MRI機器相同的技術中學習分子結構。
內文列舉了他相信威洛量子晶片將被用來「幫助解決人類當前面臨的許多問題」的方式。
「它將使我們能更高效地發現藥物，」他說。「它將幫助我們提高糧食生產效率，幫助我們生產能源、運輸能源、儲存能源……解決氣候變化和人類飢餓問題……」
「它讓我們更好地理解自然，然後解鎖其秘密，以建立讓我們所有人生活更愉快的技術，」他告訴我。
一些研究人員認為，真正的人工智慧只有在量子技術下才能實現。
這裡的團隊成員剛剛因為對「超導量子位元」的原始研究而獲得諾貝爾獎。
威洛晶片有105個量子位元。微軟的量子計畫有8個量子位元，但採用不同方法。全球競爭的目標是達到100萬個量子位元，以製造一台能進行量子化學和藥物設計且不出錯的「實用規模機器」。該技術非常脆弱。
此地發生的一切正受到全球密切關注。國家量子技術計畫策略諮詢委員會主席彼得·奈特爵士表示，威洛開創了新領域。
「所有機器仍處於玩具模型階段，它們會出錯。它們需要錯誤校正。威洛是第一個證明可以通過反覆修復來進行錯誤校正，從而提高性能的，」他說。
這使該技術有望在七到八年內，而非先前預期的二十年內，擴展到能準確執行一兆次運算的水平。
如果本世紀前四分之一由互聯網和人工智能的興起所定義，那麼未來25年無疑將是量子時代的開端。
試想在一千個關閉的抽屜中尋找一個網球。經典電腦會按順序打開每個抽屜。量子電腦則能同時打開所有抽屜。或者類似地，在普通計算中需要一百把鑰匙來打開一百扇門，而量子技術則讓你用一把鑰匙瞬間打開全部一百扇門。
這些機器並非為每個人設計。它們不會縮小成手機、AI眼鏡或筆記型電腦。但重點是，這些電腦的能力呈指數級增長，每個人都在參與其中。
我問英偉達首席執行官黃仁勳，這是否對他提供AI專用晶片的模式構成威脅。「不會，未來量子處理器將被添加到電腦中，」他回應道。
英國該領域的一位領袖指出量子世界中將被爭奪的是——最終解密從國家機密到比特幣幾乎所有內容的能力。
「由於量子計算的威脅，所有加密貨幣也將被重新審視，」奈特爵士說。
去年英偉達的一位高級合作夥伴表示，雖然比特幣還有幾年時間，但該技術需要在本十年結束前分叉至更強大的區塊鏈。
科技產業消息來源將「現在收集，以後解密」的過程用來描述政府機構如何據信在國內外保存所有世界的加密數據，預期未來幾代人將能夠訪問這些數據。
此外，全球競爭也在進行中。中國的方法與美國和西方的商業競爭大不相同。
奈特爵士表示，中國對量子技術投入的總資源約為150億美元（110億英鎊），這可能相當於世界其他所有政府項目的總和。
自2022年以來，中國在量子領域發表的科學論文數量超過其他國家，這項努力由一位名叫潘建偉的開創性物理學家領導。這是北京第十四個五年計劃的關鍵部分。
中國決定停止百度和阿里巴巴等科技公司開發自己的量子研究——並將人員和基礎設施集中到國營企業中。中國正試圖在量子通信和衛星領域取得優勢。
去年，建偉開發並測試了祖沖之3.0量子電腦，採用類似技術但與威洛不同的方法，聲稱取得類似成果。秋季時，它開放商業使用。這一切有點像二戰期間製造首批核武器的曼哈頓計畫，或21世紀的太空競賽。
英國是量子研究的科學重鎮之一。最初研究超導量子位元的是一位英國科學家。這裡有數十家公司和尖端研究。政府計劃在未來幾周內進行重大投資。這對經濟、軍事和地緣政治至關重要。人們希望英國能成為該領域的第三大強國。
回到威洛實驗室，這裡甚至提出了更多存在主義問題。去年，內文指出威洛前所未有的速度支持了多元宇宙存在的一些觀念。基本上，這種速度可以通過威洛從平行宇宙中獲取計算能力來解釋。並非所有科學家都接受這種說法。
「仍有激烈的辯論，」他告訴我。「正如你在實驗室參觀中所學到的，量子電腦如此強大是因為在一個時鐘週期內，它可以同時接觸2的105次方種組合。這讓你質疑這些不同的東西在哪裡？……有一種量子力學的觀點需要考慮——多世界詮釋——平行宇宙或平行現實。」
內文謹慎地表示，威洛並未證明這一點，但「暗示我們應認真對待這個想法」。
這是世界、技術和增長的最前沿，英國政府將很快投入數億英鎊以追趕威洛和中國。這聽起來像科幻小說……但它正迅速成為經濟現實。