微軟推出突破性量子晶片：Majorana 1
微軟宣布推出 Majorana 1 晶片，這是量子運算領域的重大進步，該晶片具有支援多達一百萬個抗錯誤拓撲量子位元的能力，標誌著量子運算領域向前邁出了一大步。此項創新是透過開發專門為此應用設計的新材料而實現的。微軟表示，這項突破證明了他們有能力「設計出完全不同類型的量子比特，這種量子比特體積小、速度快、易於控制」。
微軟量子路線圖的進展
Majorana 1 的發布與微軟的 2023 年路線圖一致，該路線圖列出了實現量子超級電腦的各種里程碑。隨著這項公告，微軟正式實現了第二個里程碑：展示了世界上第一個拓樸量子位元。路線圖包括六個關鍵里程碑，如下：
里程碑 01：創建和控制馬約拉納粒子 微軟率先設計出可誘導和控制與馬約拉納零模式相關的物質拓撲相的設備，為新型量子位元技術鋪平了道路。
里程碑 02：硬體保護量子位元 引入了包含內建錯誤保護的受保護量子位元，這項創新將量子位元技術從類比控制轉變為數位控制。
里程碑 03：高品質硬體保護的量子位元 為了增強操作可擴展性並最大限度地減少錯誤，這些數位控制、硬體保護的量子位元可以與各種品質改進一起糾纏和編織。
里程碑 04：多量子位元系統 可程式量子處理單元（QPU）有助於執行多種量子演算法，從而實現各種量子位元之間的協同操作。
里程碑 05：彈性量子系統 採用真正的邏輯量子位元使得量子機器能夠展示比其物理量子位元更高品質的操作，為可靠的量子操作奠定基礎，並為功能性量子超級計算鋪平道路。
里程碑 06：量子超級電腦 這台先進的量子超級電腦的性能將超越傳統計算機，從每秒 100 萬個可靠的 rQOPS 開始，錯誤率低於萬億分之一，最終擴展到每秒 1 億個 rQOPS，以應對化學和材料科學領域的高級挑戰。
快速前進的道路
從第一個里程碑到第二個里程碑的轉變微軟只花了 18 個月的時間，這讓該公司有信心在幾年內而不是幾十年內實現完全可運行的量子超級電腦——目標是在 2035 年之前完成。
Majorana 1 的好處和影響
目前開發的 Majorana 1 晶片可容納 8 個量子位元，但設計可擴展至 100 萬個。一旦完全擴展，這種能力將允許量子電腦解決傳統超級電腦無法解決的複雜問題。在微軟列出的眾多好處中，量子運算在刺激自修復材料、農業進步和更安全的化學發現方面的創新方面的潛力最為突出。此外，透過量子計算而不是傳統的濕實驗室實驗來促進發現，這種技術可以顯著降低與實驗搜尋相關的成本。
緊湊設計與未來展望
值得注意的是，Majorana 1 晶片只有手掌大小，可以無縫整合到量子電腦系統中。微軟的戰略重點是經過維度優化的拓樸量子比特，促進了這種緊湊的設計。這種平衡至關重要；過小的量子位元會妨礙有效運行控制線的能力，而過大的量子位元則有可能需要不切實際的大型運算環境。
進一步閱讀和社區參與
對於那些對 Majorana 1 晶片的複雜技術細節感興趣的人，微軟已經在《Nature》和arXiv上發表了全面的研究論文。我們邀請您在評論部分分享您對完成微軟量子里程碑的時間表的想法 – 您認為他們會在 2031 年或 2035 年左右實現這些目標嗎？
來源：微軟
發佈留言