它看起來像一盞金色吊燈，內部則是已知宇宙中最冰冷的地方。
在我眼前的不僅是全球最強大的電腦，更是關乎金融安全、比特幣（Bitcoin）、政府機密、世界經濟等關鍵領域的核心技術。
量子運算掌握著企業與國家在21世紀剩餘時間裏的勝算。
在我面前、在加州聖塔芭芭拉（Santa Barbara California）的谷歌（Google）設施內，懸浮在離地1公尺處的，就是Willow。老實說，它跟我原來的想像完全不像。
它沒有螢幕、沒有鍵盤，更別說甚麼全息頭戴裝置或讀腦晶片。
Willow是一個油桶大小的一連串圓形金屬盤，由數百條黑色控制線連接，延伸至一個青銅色的液態氦冷凍系統，讓量子晶片維持在比絕對零度高千分之一度的環境。
它的外觀與氛圍都令人聯想到1980年代，但若量子科技真正實現其潛力，眼前這個由金屬與線材組成、宛如水母般的構造，將在許多方面徹底改變世界。
Google量子人工智慧（Quantum AI）項目負責人哈特穆特·尼文（Hartmut Neven）在帶我通過高安門時說：「歡迎來到我們的量子人工智慧實驗室。」
尼文稱得上是個傳奇人物，半位科技奇才、半位電子音樂愛好者，穿著打扮像是剛從內華達州火人祭（Burning Man）音樂節踩著滑雪板直接衝進實驗室——而他也給那音樂節設計藝術裝置，或許在某個平行宇宙裏，他真有這麼做——稍後再說。
他的使命是將理論物理學轉化成能夠「解決原本無法解決的問題」的量子電腦。他承認自己或許偏心，但強調這些「吊燈」是目前全球性能最強的。
高端科學的秘密殿堂
我們的談話大多圍繞著哪些東西不能拍。這項關鍵技術受到出口管制與保密限制，也是全球商業與經濟霸權競爭的核心。從新零件的形狀到供應鏈上的公司，每一點小優勢都可能成為籌碼。
這座科學殿堂帶著濃厚的加州風格：色彩、藝術、塗鴉風壁畫，在冬日陽光下顯得格外鮮明。每台量子電腦都有自己的名字，如「屋久島」（Yakushima）或「門多西諾」（Mendocino），外層包覆著一件當代藝術品。
尼文拿起Willow——Google最新的量子晶片——介紹它達成了兩項重要里程碑。他說，它「一勞永逸地」終結了量子電腦是否能完成傳統電腦無法處理任務的爭論。
Willow還在幾分鐘內解出一道基準問題，而全球最快的傳統電腦需要 10秭年（10 septillion years；septillion即10的25次方）才能完成——比宇宙年齡還久。
這個理論成果近日被應用於「量子回聲」（Quantum Echoes）演算法——傳統電腦無法處理——可利用與磁力共振成像（MRI）技術同源的方式推算分子結構。
尼文滔滔不絕地列出他相信Willow晶片將如何幫助人類解決的問題。
「它會讓我們更有效率地研發藥物、提升糧食生產效率、改進能源生產、運輸與儲存⋯⋯解決氣候變化與飢餓問題。」
部分研究者認為，真正的人工智慧只有在量子運算下才可能誕生。
這裏的研究團隊成員剛因「超導量子位元」的原始研究獲得諾貝爾獎。
Willow晶片擁有105個量子位元（qubits）。微軟（Microsoft）目前的量子計畫則只有八個，但採用不同方法。全球的競賽目標一致：打造一台擁有100萬量子位元、能穩定執行量子化學與藥物設計的「實用規模」（utility-scale）量子電腦。但這項技術極為脆弱。
這裡發生著的事情受到世人密切注視。英國國家量子科技計畫戰略諮詢委員會主席彼得·奈特爵士（Sir Peter Knight）表示，Willow在領域內邁出了新的一步。
他說：「目前所有機器仍然像玩具模型，都會出錯，需要糾錯。Willow是第一套證明可以透過多輪修正來改善錯誤的系統。」
這代表技術首次踏上可擴展之路，朝向準確執行「兆級」（trillion）運算的能力推進，有望七至八年內達成，而非先前預估的20年。
如果說本世紀前25年是網際網路與人工智慧崛起的時代，接下來25年則幾乎必然是量子時代的開端。
它究竟怎麼運作？
想像你要在1000個抽屜中找一顆網球。傳統電腦會一個抽屜一個抽屜打開；量子電腦能同時開啟全部抽屜。
或換個比喻：傳統電腦要100把鑰匙才能開100道門；量子電腦用一把鑰匙，同一瞬間開完所有的門。
這些機器不會變成個人裝置——不會縮小到手機、AI眼鏡或筆電裏。但它們的運算能力是指數級成長的，全世界都在爭相投入。
我問Nvidia（輝達）執行長黃仁勳（Jensen Huang），這是否威脅到他主打的AI專用晶片？他回答：「不會，未來電腦會搭載量子處理器。」
英國頂尖專家指出，量子技術所帶來的影響巨大——最終甚至能破解幾乎所有東西，包括國家機密與比特幣。
奈特爵士說：「所有加密貨幣都必須重新檢視量子運算帶來的威脅。」
Nvidia的一位重要合作夥伴去年表示，比特幣雖然還能撐幾年，但區塊鏈（blockchain）技術必須在本年代結束前改換更強的架構。
科技產業人士稱之為「現在蒐集，未來解密」（Harvest Now, Decrypt Later）——各國情報機構被認為正在儲存全世界的加密通信與資料，等待未來量子電腦成熟後解密。
全球競賽
奈特爵士指出，中國投入量子技術的資源約150億美元（1047億元人民幣；4737億元新台幣），可能相當於世界其他國家所有政府計劃的總和。
自2022年起，中國發表的量子研究論文數量超越其他國家，領軍者是前沿物理學家潘建偉。量子科技是中國「十四五」規劃的關鍵項目。
中國決定不讓百度、阿里巴巴等科技巨頭自行發展量子研究，而是將人才與基礎設施集中在國家主導的機構，試圖在量子通訊與量子衛星方面取得優勢。
去年，潘建偉帶領團隊開發並測試「祖沖之3.0」量子電腦，技術路線與Willow類似但方法不同，宣稱達成相近成果，並在秋季開放商用。整體氛圍頗有第二次世界大戰「曼哈頓計畫」或20世紀太空競賽的味道。
英國是量子研究的科學重鎮之一。最初的超導量子位元概念也源自英國。當地有數十家企業與前沿研究，政府預計於數周內宣布大規模投資。量子技術對經濟、軍事與地緣政治都至關重要。英國期望成為該領域的第三大力量。
平行宇宙
回到Willow實驗室，還有更具存在性（existential）的問題。
去年尼文提出，Willow的驚人速度似乎支持某些「多重宇宙」的理論解釋——基本上，這種速度可能意味著Willow正從平行宇宙中借用運算能力。並非所有科學家都接受這一說法。
他對我說：「這仍是一場激烈的辯論。正如你在實驗室裏看到的，量子電腦之所以強大，是因為在一個時脈週期（clock cycle）內，它能同時觸及2的105次方種組合。你不禁會想：這些狀態到底存在在哪裏？⋯⋯這涉及量子力學中的『多世界詮釋』（many worlds formulation）——平行宇宙或平行現實。」
尼文謹慎強調，Willow並未證明這一點，但「暗示我們應該認真看待這種可能」。
