经过17年的研发,微软终于推出了Majorana 1芯片,这是其首款基于全新材料和架构的量子计算处理器。这一成果在科技界引起了广泛关注,相关报道也出现在了《The Verge》等媒体上。
量子计算机的核心是量子比特(qubits)。与传统的二进制比特类似,量子比特能够处理数据,但其计算潜力远远超过传统比特。然而,量子比特非常敏感,容易受到干扰,导致计算错误或数据丢失。因此,包括IBM、微软和谷歌在内的科技巨头一直在努力提高量子比特的稳定性。
微软的Majorana 1芯片在技术上取得了重大突破。它可以在单个电路上容纳多达一百万个量子比特,其大小与桌面电脑的处理器相当。与传统芯片不同,Majorana 1没有使用电子进行计算,而是采用了马约拉纳粒子(Majorana particle)。这种粒子最早由意大利物理学家埃托雷·马约拉纳(Ettore Majorana)在1937年描述。
微软开发了一种名为“拓扑导体”(topoconductor)的新材料,这种材料能够同时观测和控制马约拉纳粒子。这一创新被认为是实现更可靠量子比特的关键一步。
微软的研究团队还在《自然》杂志上发表了一篇论文,详细介绍了他们如何开发拓扑量子比特。他们将铟砷化物和铝结合,创造了一种新的材料组合,并在芯片上放置了八个拓扑量子比特。微软的目标是将这一技术扩展到一百万个量子比特。
如果这一目标实现,这种芯片将能够进行更精确的模拟,并在医学、材料科学等领域推动科学进步。量子计算一直被视为这些领域的潜在革命性技术,而微软的拓扑导体被认为是迈向这一未来的关键一步。
“一百万量子比特的量子计算机不仅仅是一个里程碑,它是解决世界上一些最复杂问题的钥匙。”微软技术专家奈亚克(Chetan Nayak)表示,“我们实现可用量子计算的道路已经非常清晰。技术已经得到验证,我们相信我们的架构是可扩展的。通过与美国国防高级研究计划局(DARPA)的新合作,我们展示了构建一台能够推动科学发现并解决现实问题的机器的决心。”
“一百万量子比特的量子计算机不仅仅是一个里程碑,它是通往解决世界上一些最复杂问题的大门。”奈亚克(Chetan Nayak)进一步指出,“我们实现实用量子计算的道路已经非常清晰。基础技术已经得到验证,我们相信我们的架构是可扩展的。我们与DARPA的新协议表明了我们对目标的不懈追求:构建一台能够推动科学发现并解决重要问题的机器。”