微軟發(fā)布首個(gè)拓?fù)浜诵牧孔犹幚砥?有望加速工業(yè)規(guī)模問題解決

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2025-02-20 11:51:33 澎湃新聞

微軟發(fā)布了首款采用“新的物質(zhì)狀態(tài)”的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)量子芯片，名為Majorana 1,。該芯片使用了一種新的物質(zhì)狀態(tài),，使其成為“世界首個(gè)拓?fù)潴w”,。微軟表示,，通過這款芯片,，公司有望在未來幾年內(nèi)開發(fā)出能夠解決工業(yè)規(guī)模問題的量子計(jì)算機(jī),，而不是科學(xué)界此前預(yù)期的幾十年,。

量子計(jì)算是一個(gè)相對(duì)小眾但已有數(shù)十年發(fā)展歷史的概念。傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)使用二進(jìn)制數(shù)字比特,，而量子計(jì)算的基本單位是量子比特,，以量子態(tài)表示和存儲(chǔ)信息，量子態(tài)是0和1的混合,。拓?fù)鋵W(xué)最初屬于純粹的數(shù)學(xué)抽象領(lǐng)域,，研究圖形在連續(xù)變形下的整體性質(zhì)，逐漸成為物理學(xué)界關(guān)注的研究方向,，并在材料科學(xué),、量子物理及光學(xué)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,。

微軟花了17年時(shí)間致力于該研究項(xiàng)目，這是公司運(yùn)行時(shí)間最長的研究項(xiàng)目之一,。Majorana 1量子芯片采用了8個(gè)拓?fù)淞孔颖忍?，在?gòu)建過程中使用了半導(dǎo)體砷化銦和超導(dǎo)體鋁，希望最終能夠擴(kuò)展到集成100萬個(gè)量子比特,。微軟量子公司副總裁Zulfi Alam表示,，這款芯片將重新定義量子計(jì)算的下一階段。

微軟解釋說,，開發(fā)合適的材料以制造奇異粒子及其相關(guān)的拓?fù)湮镔|(zhì)狀態(tài)非常困難,，這也是大多數(shù)量子研究工作集中在其他類型量子比特上的原因。為了使這些材料完美排列,，需要逐個(gè)原子地噴射材料。微軟技術(shù)研究員Krysta Svore指出,，量子計(jì)算機(jī)可以幫助預(yù)測(cè)具有更好性能的材料,，用于構(gòu)建下一代大規(guī)模量子計(jì)算機(jī)。

為了實(shí)現(xiàn)集成100萬量子比特并商業(yè)化的最終目標(biāo),，Majorana 1是微軟邁出的重要一步,。微軟執(zhí)行副總裁Jason Zander表示，希望先達(dá)到上百個(gè)量子比特后再討論商業(yè)可靠性,。同時(shí),，微軟將與美國國家實(shí)驗(yàn)室和大學(xué)合作利用Majorana 1進(jìn)行研究。Zander認(rèn)為,，微軟量子芯片可能在2030年之前通過微軟云Azure上市,。

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