当地时间10月15日，谷歌宣布其量子人工智能团队在Willow量子芯片上取得一项关键进展：实验证实了名为“魔态培育（Magic State Cultivation）”技术的实用可行性。与未采用该技术相比，量子计算错误率降低约40倍。相关研究成果已发表于《科学》期刊。

通用量子计算若要运行实际程序，系统必须能够执行特定量子操作集并完成量子纠错。这一目标可通过预先制备“魔态（Magic States）”来实现——它们能协助构建超越经典计算极限的核心操作。然而，制备高质量且经过纠错的魔态极其消耗计算资源。据部分测算，一台量子计算机高达95%的算力容量可能都必须专门用于制备魔态，留给实际计算的资源所剩无几。更棘手的是，魔态属于一次性消耗资源，使用后无法复用，使其异常稀缺。

2024年，谷歌量子人工智能研究员Craig Gidney、Noah Shutty与Cody Jones借鉴学界文献构想并加以深化，开创了如今被称为“魔态培育”的新方法。该方案展现出大幅降低资源开销的巨大潜力。其核心机制如同一个量子过滤器：先将一个带有噪声的量子态注入到量子芯片的微小区域中，随后执行一系列高度协同的测量，以检测系统错误并剔除有缺陷的尝试。

此次在Willow芯片上的实验验证，标志着该技术从理论构想向工程实用迈出了重要一步。错误率降低约40倍意味着魔态制备的资源开销有望显著下降，从而为通用量子计算释放更多算力用于实际任务。