微软 揭开了 它的Majorana 1芯片周三声称，它表明量子计算是“数年，而不是数十年”，而实际应用则与Google和IBM的类似预测相符，涉及计算技术的进步。
Microsoft公布Majoraana 1芯片用于实用量子计算
量子计算有望执行计算，这些计算将使经典系统数百万年度，并有可能革新医学和化学等领域。但是，这也依靠古典计算机打破加密方法所需的延长时间对当前的网络安全系统构成威胁。
量子计算的一个重大障碍是管理量子位，量子信息的基本单位是快速但难以控制和容易控制错误的量子信息。 Microsoft断言，Majorana 1芯片与竞争对手相比不容易受到错误的影响，并在《期刊》中引用了即将发表的论文 自然 作为证据。
有用的量子计算机可用性的时间表可能在科技行业中进行辩论。 NVIDIA首席执行官Jensen Huang 陈述 该技术距离超过公司的芯片距离人工智能不可或缺的芯片距离二十年了。相比之下，Google声称量子计算的商业应用仅为提前五年，而IBM预测，大规模量子计算机将在2033年之前运行。
Majorana 1 Chip在近二十年中发展了近二十年，它利用了一个被称为Majorana fermion的亚原子粒子，该粒子在1930年代进行了理论化，其特征可能会使其易于错误。 Microsoft使用二氧化碳和铝设计了芯片，并采用超导纳米线来监测颗粒，并使用标准的计算设备进行控制。
尽管Majorana 1芯片的量子比Google和IBM的竞争对手产品少，但Microsoft认为，由于错误率较低，其芯片将需要更少的Qubit。没有提供特定的时间表来制作更强大的量子计算机，但是公司坚持认为进步即将到来。
微软执行副总裁杰森·赞德（Jason Zander）负责长期战略计划，称Majorana 1是在华盛顿州和丹麦的微软实验室中制造的“高风险，高奖励”努力。 “最困难的部分是解决物理学。没有教科书，我们必须发明它。” Zander在对路透社的采访中说。
没有参与这项研究的哈佛物理学家菲利普·金（Philip Kim）将Majorana Fermions称为物理学家的重要话题，并将Microsoft的工作视为将该公司定位为量子研究的最前沿的“令人兴奋的发展”。他指出，微软混合方法的有前途的性质结合了传统的半导体和外来可扩展芯片的异国情调超导体。
微软的研究人员报告说，他们创建了一种称为“拓扑量子”的新物质状态，可以利用该状态来应对复杂的数学，科学和技术挑战。这一发展使微软处于竞争环境中，这表明除了人工智能以外的技术追求方面的发展。
竞赛在12月加剧了谷歌展示其实验性量子计算机完成了五分钟内的计算，这将需要传统的超级计算机才能解决。 Microsoft打算通过将拓扑量子纳入结合了古典半导体和超导体优势的芯片中，以增强其量子技术可能超过Google的方法。
在极低的温度下，芯片表现出独特的行为，微软认为将使解决方案能够解决经典系统无法实现的挑战。该公司断言其技术的波动性比其他量子技术更少，从而提高了利用这种功能的可行性。
尽管一些学者对微软进步的可行性怀疑，但这项在自然界发表的研究论文中讨论的技术在周三发表的研究推动了可能会对技术景观产生重大影响的努力。这些进步可能具有更广泛的影响，包括能够妥协确保国家安全的加密能力。
尽管美国主要通过微软等主要公司进行量子计算，但据报道，中国向该技术投资了152亿美元，以及欧盟的72亿美元承诺。
基于数十年的量子力学研究的量子计算仍处于实验阶段。但是，微软，Google和其他玩家的最新进步可能很快就能使该领域发挥其预期的潜力。
了解量子计算与传统计算的不同涉及认识到经典计算机使用位以二进制形式存储和处理信息（1或0）。相比之下，量子计算机操纵Qubits，可以同时代表1和0的组合。该属性允许量子计算机随着Qubits数量的增加而容纳大量信息。
尽管包括Google在内的许多公司主要利用超导体通过将金属冷却为低温来创建Qubits，但Microsoft专注于一种混合方法，该方法合并了半导体和超导体，源自1997年物理学家Alexei Kitaev概念化的原理。
微软的项目始于2000年代初期，是其运行时间最长的研究计划，其所有三位首席执行官（包括现任首席执行官Satya Nadella）的承诺。该公司开发了一种由砷化胺和铝组成的设备；当冷却至零低约400度左右时，它显示出可能证实量子计算的可行性的行为。
菲利普·金（Philip Kim） 描述 这一创造是重要的，表明拓扑量子可以推动田野向前推动。尽管如此，理论物理学教授Jason Alicea认为，实现真正的拓扑量子的不确定性仍然不确定性，并呼吁验证索赔，强调该项目对量子技术的未来进步有希望。
当前，微软报告仅构建了八个尚未进行有意义计算的拓扑量子，但被认为是实现更强大的量子计算的关键步骤。尽管技术面临错误问题，但科学家仍在探索提高准确性和性能的方法。
正如Google在其实验中表明的那样，增加量子计数会通过高级数学技术大大降低错误，如果完善拓扑量子器，对于微软来说，这可能会变得更有效，可能会提供较不复杂的误差校正方法。
尽管Qubits可以同时容纳多个值，但是当检索信息时，它们面临着逆转的挑战，将其塌陷成常规位。研究人员需要解决如何在操作过程中维持基于量子的系统的完整性。微软认为，拓扑量表的独特属性可能会解决这一挑战，在访问信息时，它们将保持稳定。
特色图片来源：Microsoft
