微軟宣布量子計(jì)算重大突破，但業(yè)內(nèi)存在質(zhì)疑

AIGC動(dòng)態(tài)9個(gè)月前發(fā)布人工智能學(xué)家

原標(biāo)題：微軟宣布量子計(jì)算重大突破，但業(yè)內(nèi)存在質(zhì)疑
文章來源：人工智能學(xué)家
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微軟發(fā)布首款量子計(jì)算芯片Majorana 1：邁向?qū)嵱昧孔佑?jì)算的關(guān)鍵一步

本文總結(jié)了微軟于2月19日發(fā)布的首款量子計(jì)算芯片Majorana 1 的相關(guān)信息，以及其在量子計(jì)算領(lǐng)域中的意義和未來展望。

1. Majorana 1芯片的核心技術(shù)

Majorana 1 芯片采用全球首個(gè)拓?fù)鋵?dǎo)體，通過操控馬約拉納粒子(Majorana Fermion)來創(chuàng)造更穩(wěn)定、可擴(kuò)展的量子比特。這需要?jiǎng)?chuàng)造一種全新的物質(zhì)狀態(tài)——“拓?fù)潴w”，通過精確排列原子，將砷化銦和鋁逐個(gè)原子地構(gòu)建成拓?fù)鋵?dǎo)體納米線。這些納米線連接成“H”形單元，每個(gè)單元包含四個(gè)可控馬約拉納粒子，構(gòu)成一個(gè)量子比特。微軟已成功在單芯片上集成8個(gè)單元，未來目標(biāo)是擴(kuò)展至百萬級量子比特。

2. 馬約拉納量子比特的優(yōu)勢

與其他類型的量子比特相比，馬約拉納量子比特更穩(wěn)定、快速、小巧，并具有獨(dú)特的保護(hù)量子信息的屬性，能夠以數(shù)字方式進(jìn)行控制，簡化了量子計(jì)算的工作方式。此外，微軟還開發(fā)出一種新的測量方法，能夠精確到檢測超導(dǎo)線中十億個(gè)和十億零一個(gè)粒子之間的差異，從而確定量子比特的狀態(tài)。

3. 微軟在量子計(jì)算領(lǐng)域的長期投入與未來規(guī)劃

微軟自2008年起便投入拓?fù)淞孔佑?jì)算研究，Majorana 1 芯片是其在該領(lǐng)域的重要里程碑。微軟計(jì)劃與美國國家實(shí)驗(yàn)室和大學(xué)合作，利用Majorana 1進(jìn)行研究，并希望在未來幾年內(nèi)（可能在2030年前）通過微軟云Azure上市。微軟預(yù)計(jì)，擁有上百個(gè)量子比特后才能談?wù)撋虡I(yè)可靠性。量子計(jì)算的最終目標(biāo)是解決“有意義的工業(yè)規(guī)模問題”，例如設(shè)計(jì)新分子、新藥物，以及訓(xùn)練更強(qiáng)大的AI模型。

4. 與其他科技巨頭的競爭與業(yè)界評價(jià)

量子計(jì)算領(lǐng)域競爭激烈，谷歌等科技巨頭也在積極布局。谷歌于2024年12月發(fā)布了擁有105個(gè)物理量子比特的Willow芯片。業(yè)界對微軟的突破反應(yīng)不一，一些人持懷疑態(tài)度，另一些人則表示贊賞。一些評論指出，微軟和谷歌分別采用了不同的技術(shù)路徑（拓?fù)淞孔佑?jì)算和超導(dǎo)技術(shù)）來實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算。

5. 潛在的挑戰(zhàn)與質(zhì)疑

一些專家對Majorana 1芯片的實(shí)際應(yīng)用提出了質(zhì)疑，認(rèn)為目前雖然在硬件方面取得進(jìn)展，但量子比特穩(wěn)定性等基本問題尚未完全解決。部分評論認(rèn)為，這項(xiàng)突破更多的是基礎(chǔ)科學(xué)的進(jìn)展，距離實(shí)際應(yīng)用還有很長的路要走。

總而言之，微軟發(fā)布Majorana 1 芯片標(biāo)志著量子計(jì)算領(lǐng)域取得了重要進(jìn)展，但同時(shí)也面臨著諸多挑戰(zhàn)。未來的發(fā)展將取決于能否克服這些挑戰(zhàn)，并最終實(shí)現(xiàn)實(shí)用量子計(jì)算的突破。