Google 量子 AI 团队于美国时间 10 月 15 日宣布，首次在 Willow 量子芯片上以实验方式验证「魔术态培育」技术，让量子计算中一种关键资源的错误率降低约 40 倍。根据 Google 官方博客，相关论文已于同日刊登在《Science》期刊。
魔术态培育首次从理论与模拟走向实验
Google 研究科学家 Emma Rosenfeld 与量子软件工程师 Craig Gidney 在文章中指出，通用量子计算需要「魔术态」，但制造高质量、经过错误校正的魔术态本身非常消耗资源。有估算认为，一台量子计算机高达 95% 的运算能力，可能都要用于制造魔术态。
所谓魔术态培育，可以理解为一种过滤流程：先在芯片的一小块区域注入带有噪声的状态，再通过协调量测找出错误，丢弃有缺陷的尝试，最后把保留下来的状态放大成错误极低的高纯度状态。
这项方法由 Craig Gidney、Noah Shutty 和 Cody Jones 于 2024 年提出，此前还停留在理论与模拟阶段。
Google 称错误率降低约 40 倍
Google 表示，经过培育的魔术态，其错误率相比未培育时减少约 40 倍，T 态的逻辑保真度达到 99.99%，并称这是目前纪录。团队还演示了如何把状态从距离 3 的色码移植到距离 5 的表面码。
Google 在文中写道：「我们已经证明魔术态培育能在 Google 量子 AI 的硬件上运作」，并称这是「量子计算最严重的资源瓶颈之一，首次出现实用解法的实证」。
不过，Google 也同时表示，要让这项技术真正实用化，「仍需要在更大规模上展示魔术态培育」，眼前仍有重大技术挑战。
距离破解 RSA-2048 所需水平仍差约百万倍
根据 Decrypt 报道，这次实验最多只使用了 Willow 105 个量子比特中的 54 个，约 8% 的尝试通过了所有检查。
Decrypt 指出，如果要分解 RSA-2048 密钥，魔术态的错误率需要压低到约百亿分之一，比 Google 这次实验结果还要更干净约 100 万倍。因此，这项研究结果不会让加密钱包立刻面临风险。
Decrypt 还提到，Google 在 3 月发布的白皮书估计，若要破解比特币所使用的椭圆曲线密码学，所需的物理量子比特数量少于 50 万个。