微软发布Majorana 1量子计算芯片，推动量子计算概念股大涨

随着新量子计算芯片Majorana 1的发布，全球投资者再次参加了“参加物理课程”。

微软说，通过这款“世界上第一个拓扑量子芯片”，开发可以解决“有意义的工业规模问题”的量子计算机将是未来几年将实现的，而不是科学界以前拥有的数十种事情预期的。年。

作为本文最简单的部分，微软的最新公告导致量子计算概念的上升。截至发稿时，量子计算增加了6％以上，而D波量子上升了近10％。

那么，这到底是什么？

作为这种技术突破的背景，量子计算机的核心是量子位，它们是量子计算中信息的单位，类似于当今计算机使用的二进制。问题在于量子位非常脆弱，对环境噪声非常敏感，这可能导致计算错误或数据丢失，这是计算机的毁灭性结果。这也是量子计算缓慢发展的核心矛盾。

对于正在开发量子计算机的Microsoft，Google和IBM，最终目标是在可控尺寸的芯片上容纳100万Quarbits（通常称为通用故障耐药量子计算机）。

为了解决这个问题，微软花了17年的时间提供了当前的答案：通过创建所谓的“世界第一个拓扑主体”，它可以观察和控制Mayorana颗粒，从而产生更可靠和可扩展的量子。

理论物理学家Ettorre Mayorana首先描述了1937年的Mayorana颗粒，但它们在自然界中不存在。直到几年前，颗粒才被观察到或制作。在自然界发表的一篇论文中，微软透露，它使用砷化胺（半导体）和铝（超导体）使用原子上的“量子时代的晶体管”原子上设计和构建拓扑导体线。

微软研究人员克里斯塔·斯沃雷（Krysta Svore）表示，正确选择材料堆栈以产生拓扑状态是最困难的部分之一。 Svore说：“我们实际上是在原子上喷洒，这些材料必须完全对齐。如果堆栈中的缺陷太多，它将破坏您的Qubits。”

微软解释说，当将拓扑导体线冷却至接近绝对零并通过磁场调节时，Majorana零能模式（MZM）在两端形成。 Majorana Qubits比其他替代方案更稳定。它们是快速，紧凑且数字控制的，并且具有保护量子信息的独特属性。

在Majoraana 1芯片上，Microsoft将拓扑导体纳米线连接在一起形成“ H”，每个单元都有四个可控的主要颗粒，形成量子。可以连接“ H”单元，Microsoft成功将8个单元放入芯片中。通过这种方式，Microsoft可以通过数字方式控制量子位，重新定义并大大简化量子计算的工作原理。

除了制作Majorana颗粒外，Microsoft现在还可以从中衡量信息。微软表示，新的测量方法可以精确地检测超导电线中十亿至十亿个颗粒之间的差异 - 这将告诉计算机哪些状态量子台的位置并为量子计算奠定基础。可以使用电压脉冲开关打开和关闭测量值，从而简化量子计算的过程和构建可扩展机的物理要求。

当然，微软的最终目标是将100万Quarbits放在棕榈尺寸的芯片上。

对于人类而言，量子计算的实施还意味着，现在可以看到许多“在投资整个地球计算能力时仍需要数千年的问题才能解决”，并且希望在短期内解决它们，尤其是在现场解决它们材料科学与医学。

接下来，输入“绘画蛋糕”时间。

微软表示，量子计算的强大计算能力可以帮助科学家解决“材料为何被腐蚀和破碎”，从而开发自我修复材料，这些材料可以自动修复桥梁，飞机组件和破坏手机屏幕的裂缝。

量子计算也可以完全释放AI的潜力。科学家和开发人员可以使用简单的语言来描述他们想要创建并立即获得答案的新材料或分子，而无需猜测或多年的反复试验。

中国在这个领域也有一个布局

近年来，中国科学家在微软报告中提到的领域（例如“拓扑量子”和“ Mayorana Zero Zero Energy Model”）也取得了科学研究的进步。

根据闭路电视的2022年报告，中国科学院的院士高洪朱恩的团队，中国科学院物理学研究所的研究员，对基于铁的超导体生命生命的研究进行了更详细且深入的研究。他们通过实验发现，应力可以诱导大区域，高度有序且可调的零能量晶格点阵列。这项研究为实现拓扑量子计算提供了重要的高质量研究平台。