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Google 量子 AI 研究人員在打造大規模量子電腦上取得重大進展，隨著在該領域的技術推進，將有潛力為數百萬人的生活帶來實際改善與助益。相信有一天，量子電腦將可運用於尋找製造新藥物的分子，使用更少的能源來生產肥料，以更環保的方式來設計電池或核融合反應技術，並帶來更多還無法想像的進步與突破。
Google 在三年前，量子電腦首次執行一項運算任務，展現出的性能超越了最快的超級電腦。而現在，它們又向前邁進了一大步 ：有史以來，我們的量子 AI 研究人員首次透過實驗性證明，可以透過增加量子位元（qubits）來降低錯誤率。在量子運算中，量子位元是量子資訊的基本單位，可以呈現超越 0 和 1 且更豐富的狀態。
突破在於大幅改變操作量子電腦的方式，不再逐一處理量子處理器上的物理量子位元，而是將一組量子位元視為一個邏輯量子位元。 因此，以 49 個物理量子位元製作的邏輯量子位元表現能夠勝過日前用 17 個量子位元製作的邏輯量子位元，在科學期刊《自然》（Nature）發布這項的研究。
因為量子電腦是透過量子演算法來操作量子位元，它的困難點在於量子位元非常敏感，即使是雜散光也會導致運算錯誤，而且隨著量子電腦的持續發展，這項問題變得越來越難處理，並可能產生重大影響。為了消弭這個差距，需要透過量子糾錯（quantum error correction），進行透過跨多個物理量子位元對資訊編碼，形成「邏輯量子位元」來保護資訊，也被認為是打造錯誤率夠低並能實際用於運算的大規模量子電腦的唯一方式。相較於在單一量子位元上進行運算，Google 的做法是在邏輯量子位元上進行。透過將量子處理器上的大量物理量子位元編為一個邏輯量子位元，企圖能夠降低錯誤率以實現有用的量子演算法。
Google 表示這是第一次有人成功達成縮放邏輯量子位元的實驗性里程碑，未來可以運用量子電腦找出可用來製造新藥物的分子，使用更少的能源來生產肥料，用更環保的方式來設計電池或核融合反應技術，甚至是進行物理研究，帶來現在還無法想像的進步與突破。Google也表示正在打造量子硬體、工具和應用程式，並提供給客戶與合作夥伴，包含透過 Google Cloud，讓他們能夠以令人期待的全新方式來運用量子技術的強大能力。
當然它們也承認這方面還有很長的一段路要走，技術上的幾個部分將需要調整改進，像是低溫控制、電子控制，以及量子位元的設計和材料選擇等。隨著這些發展，大規模量子電腦的願景將更加清晰。開發量子處理器同時提供了AI 輔助運算的絕佳測試機會，嘗試透過機器學習來改善流程。
考慮量子技術的強大潛力，Google 與政府和安全性社群合作，建立系統以保護網路流量免於未來量子電腦攻擊。同時確保 Google Cloud、Android 和 Chrome 等服務在未來量子世界中的安全性。同時繼續努力讓量子電腦和傳統電腦可以共同運作，一起擴展人類知識的邊界並幫助解決一些全球最重要的難解挑戰。
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圖片及資料來源：Google 暨 Alphabet 執行長 Sundar Pichai
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