谷歌宣称量子计算突破可加速药物发现

谷歌声称其量子计算研究取得了重大突破，其算法的计算速度比顶级经典超级计算机快13000倍。

这个名为Quantum Echoes的算法已被用于计算分子结构，谷歌表示这"为现实世界的应用铺平了道路"，暗示其在药物发现领域的既定目标。

该算法运行在谷歌去年发布的Willow量子芯片上，相关研究成果发表在《自然》杂志上。同时，一项比较其与核磁共振光谱分析化学结构性能的第二项研究已上传至arXiv预印本服务器。

这项研究描述了一个概念验证实验，该实验与加州大学伯克利分校合作进行，Quantum Echoes被用于研究两个分子，一个含有15个原子，另一个含有28个原子。

结果显示，计算结果与传统核磁共振技术匹配。核磁共振有时被称为"分子显微镜"，可以让科学家看到分子结构中原子的相对位置。该算法还揭示了通常无法从核磁共振扫描中获得的信息，这可能提供"确定分子结构和性质的途径，而这些通常很难了解"。

研究人员表示，量子计算增强的核磁共振技术可能成为药物发现的强大工具，例如，通过帮助确定潜在药物如何与其靶点结合。

谷歌量子AI研究人员哈特穆特·内文和瓦迪姆·斯梅利扬斯基在博客文章中写道："今天的突破让我们离能够在医学和材料科学等领域推动重大发现的量子计算机更近了一步。"不过，他们也承认，该技术的实际应用可能还需要几年时间。

他们补充说："这是历史上第一次有量子计算机成功运行了一个可验证的算法，其能力超越了超级计算机。"这一成就被称为"量子优势"。

他们的研究还显示了"量子可验证性"——意味着实验可以在谷歌的量子计算机或任何其他同等水平的量子计算机上重复进行，并得到相同的答案，这是该公司以前无法实现的。

"这种可重复的、超越经典计算的能力是可扩展验证的基础，使量子计算机更接近成为实际应用的工具。"

《金融时报》的报道指出，谷歌和竞争对手之前声称的量子优势一直受到质疑，一些竞争团队声称所取得的结果可以在经典超级计算机上复制。

Q&A

Q1：Quantum Echoes算法有什么特殊能力？

A：Quantum Echoes是谷歌开发的量子算法，运行在Willow量子芯片上，计算速度比顶级经典超级计算机快13000倍。它已被用于计算分子结构，能够揭示传统核磁共振扫描通常无法获得的分子信息。

Q2：量子计算在药物发现方面有什么应用前景？

A：量子计算增强的核磁共振技术可能成为药物发现的强大工具，例如帮助确定潜在药物如何与其靶点结合，为确定分子结构和性质提供新的途径，这些信息通常很难通过传统方法获得。

Q3：谷歌这次量子优势突破有什么特别之处？

A：这是历史上第一次有量子计算机成功运行可验证算法且超越超级计算机能力。更重要的是，这次实验具有"量子可验证性"，可以在谷歌或同等水平的量子计算机上重复进行并得到相同答案，这是谷歌以前无法实现的。