Google Willow 量子晶片突破運算瓶頸，錯誤率降約 40 倍
Google 量子 AI 團隊於美國時間 10 月 15 日宣布，在 Willow 量子晶片上首度以實驗驗證「魔術態培育」（magic state cultivation）技術，讓量子運算中一種關鍵資源的錯誤率降低約 40 倍。根據 Google 官方部落格，相關論文同日刊登於《Science》期刊。
魔術態培育：先過濾雜訊，再放大成高純度狀態
撰文的 Google 研究科學家 Emma Rosenfeld 與量子軟體工程師 Craig Gidney 指出，通用量子計算需要「魔術態」，但要製造高品質、經過錯誤校正的魔術態非常耗費資源，有估算認為一台量子電腦高達 95% 的運算能力可能都要花在製造魔術態上。
魔術態培育的做法像是過濾器：先在晶片的一小塊區域注入帶雜訊的狀態，透過協調的量測抓出錯誤、丟棄有瑕疵的嘗試，再把留下來的狀態放大成錯誤極低的高純度狀態。這個方法由 Gidney 與 Noah Shutty、Cody Jones 在 2024 年提出，過去只停留在理論與模擬。
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錯誤率降約 40 倍，Google 稱仍需更大規模驗證
Google 表示，經過培育的魔術態錯誤比未培育時減少約 40 倍，T 態的邏輯保真度達 99.99%，是目前紀錄。團隊也示範把狀態從距離 3 的色碼移植到距離 5 的表面碼。
Google 在文中寫道：「我們已經證明魔術態培育能在 Google 量子 AI 的硬體上運作」，並稱這是「量子計算最嚴重的資源瓶頸之一，首次出現實用解法的實證」。不過 Google 也表示，要讓這項技術實用化，「仍需要在更大規模上展示魔術態培育」，眼前還有重大技術挑戰。
距離破解 RSA-2048 所需水準仍差約百萬倍
根據 Decrypt 報導，這次實驗最多只用了 Willow 105 個量子位元中的 54 個，約 8% 的嘗試通過所有檢查。Decrypt 指出，要分解 RSA-2048 金鑰，魔術態的錯誤率需要壓到約百億分之一，比 Google 這次的成果還要乾淨約一百萬倍，因此這項結果不會讓加密錢包立刻面臨風險。
Decrypt 也提到，Google 在 3 月發布的白皮書估計，破解比特幣使用的橢圓曲線密碼學，所需的實體量子位元少於 50 萬個。
風險提示
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