微软在其首款量子计算芯片中部署了新的物质状态

微软（Microsoft）周三发布了其首款量子计算芯片Majorana 1。



这一成就是在该公司花了近二十年的时间在该领域进行研究之后取得的，但微软声称，建造Majorana 1需要创造一种全新的物质状态，它称之为拓扑状态。



微软的量子芯片使用了八个拓扑量子比特（topological qubits），其中砷化铟是一种半导体，铝是超导体。



该公司周三在一篇博客中表示：“开发合适的材料来制造奇异粒子及其相关的物质拓扑状态很困难，这就是为什么大多数量子研究都集中在其他种类的量子比特上。”



该公司在博客中写道，理解拓扑物质并使其在构建量子计算芯片中发挥作用，需要微软一个原子一个原子地喷涂，以使材料完美排列。



“具有讽刺意味的是，这也是我们需要量子计算机的原因——因为理解这些材料是非常困难的。”微软技术研究员克里斯塔·斯沃雷（Krysta Svore）在博客中说，“有了一个规模化的量子计算机，我们将能够预测具有更好性能的材料，用于构建超越规模化的下一代量子计算机。”



《自然》杂志上的一篇新论文详细描述了这种芯片。



技术专家认为，量子计算机有一天可以有效地解决经典计算机难以解决的问题。今天的计算机使用的比特可以打开或关闭，而量子计算机使用可以同时在两种状态下运行的量子比特。

谷歌（Google）和IBM也开发了量子处理器，较小的公司IonQ和Rigetti Computing也是如此。



微软将不允许客户通过该公司的Azure公共云使用其Majorana 1芯片，但它计划通过其定制人工智能芯片Maia 100来使用。相反，Majorana 1是在广泛的物理研究之后，向芯片上一百万个量子比特的目标迈出的一步。



微软没有依赖台积电或其他公司进行制造，而是自己在美国制造Majorana 1的组件。这是可能的，因为这项工作正在小规模展开。



微软执行副总裁杰森·詹德（Jason Zander）对CNBC表示：“在开始讨论商业可靠性之前，我们希望达到几百个量子比特。



与此同时，该公司将与国家实验室和大学合作，利用Majorana 1进行研究。



尽管专注于研究，但投资者对量子非常着迷。



IonQ的股价在2024年上涨了237%，而Rigetti的股价上涨了近1500%。这两家公司在第三季度共创造了1480万美元的收入。今年1月，微软发表了一篇博客文章，宣称2025年是“为量子技术做好准备的一年”，这进一步推动了量子技术的发展。



微软的Azure量子云服务允许开发人员对程序和算法进行实验，并提供对IonQ和Rigetti芯片的访问。詹德说，微软的量子芯片有可能在2030年之前通过Azure提供。



“很多人猜测，我们离这个目标还有几十年的时间。”他说，“我们认为这更像是几年。”



量子计算不是作为一个独立的类别存在，而是可能最终推动微软其他部门的发展。以微软的人工智能业务为例，该业务的年化营收超过130亿美元。詹德说，量子计算机可以用来建立用于训练人工智能模型的数据。



“现在你可以要求它发明一些新的分子，发明一些新的药物，一些以前真的不可能做到的事情。”詹德说。