微软在量子计算领域取得重大突破

微软认为其在量子计算领域取得了重大突破，开启了利用量子计算机解决工业规模问题的可能性。这家全球最著名的公司已经参与了一项历时17年的研究项目，旨在设计一种用于量子计算的新材料和架构。经过这么多年，他们终于可以推出 Majorana 1 处理器——微软首款基于新架构的量子处理器。

量子计算机的核心是量子位，它是量子计算中的信息单位，与当今计算机使用的二进制位非常相似。 IBM、微软和谷歌等公司多年来一直致力于使量子比特像二进制比特一样可靠，因为它们对可能导致错误或数据丢失的噪声更加敏感。

Majorana 1 可能可以在单个芯片上容纳一百万个量子比特，比台式计算机和服务器中的处理器大不了多少。微软在这款新芯片中并没有使用电子进行计算，而是使用理论物理学家埃托雷·马约拉纳 (Ettore Majorana) 于 1937 年描述的马约拉纳粒子。微软通过创造所谓的“世界上第一个拓扑导体”实现了这一里程碑，这是一种新型材料，它不仅可以观察马约拉纳粒子，还可以控制马约拉纳粒子以创建更可靠的量子比特。

该研究发表在《自然》杂志上，详细介绍了研究人员如何创建新的“拓扑”量子比特。微软帮助创造了一种由砷化铟和铝组成的新材料，并在芯片上安装了八个拓扑量子比特，希望最终能够扩大到百万个。

具有一百万量子比特的单个芯片可以运行更精确的模拟，有助于更好地理解自然世界并推动医学和科学领域的突破。

“我们已经致力于这个项目17年了。” “这是公司运行时间最长的研究项目，”微软量子技术公司副总裁祖尔菲·阿拉姆 (Zulfi Alam) 解释道。 “经过 17 年，我们所取得的成果不仅令人难以置信，而且是真实的。它们将重新定义量子旅行的下一阶段如何展开。”

“我们退一步说，‘好吧，让我们发明一种用于量子时代的晶体管。’” “它应该具备哪些功能？”微软技术助理 Chetan Nayak 说道。 “这就是我们真正实现这一目标的方式——新材料中的特殊组合、质量和重要细节使新型量子比特成为可能，并最终使整个架构成为可能。”

美国国防高级研究计划局 (DARPA) 目前已选择微软作为进入应用规模量子计算未研究系统 (US2QC) 项目最后阶段的两家公司之一。