轉自：揚子晚報網

　　科技巨頭微軟發布采用了“新的物質狀態”的首款拓撲結構量子芯片。

　　當地時間2月19日，微軟發布了名為Majorana 1的旗下首款量子計算芯片，稱該芯片使用了一種新的物質狀態，令其成為“世界首個拓撲體”。微軟方面表示，通過該芯片，公司有望在未來幾年就能開發出解決“有意義的工業規模問題”的量子計算機，而不是科學界此前預期的幾十年。

　　目前，量子計算仍是一個較為小眾的概念，但其已有數十年的發展歷史。傳統計算機使用二進制數字，即比特，而量子計算中的基本單位是量子比特，以量子態表示和存儲信息，量子態是0和1的混合。

　　另一邊，拓撲學最初屬于純粹的數學抽象領域，是研究圖形（或集合）在連續變形下不變的整體性質的一門幾何學，逐漸發展成為了物理學界普遍關注的研究方向。拓撲在材料科學、量子物理及光學領域的廣泛應用，推動了科學技術的深刻變革。

　　據微軟方面介紹，微軟花了17年時間致力于該研究項目，這是公司運行時間最長的研究項目。Majorana 1量子芯片采用了8個拓撲量子比特，在構建過程中使用了半導體砷化銦和超導體鋁，希望最終能夠擴展到集成100萬個量子比特。微軟量子公司副總裁Zulfi Alam表示，Majorana 1量子芯片“將從根本上重新定義量子之旅的下一階段”。

　　微軟方面表示：“開發合適材料以制造奇異粒子及其相關的拓撲物質狀態的難度，是大多數量子研究工作都集中在其他類型量子比特上的原因。”微軟方面解釋道，要了解拓撲物質并使其用于構建量子計算芯片，就需要微軟逐個原子地噴射材料，以使材料完美排列。

　　微軟技術研究員Krysta Svore表示，這也正是“我們需要量子計算機的原因——因為很難理解這些材料”：“有了一臺規模化的量子計算機，我們將能夠預測具有更好性能的材料，以構建下一代超大規模的量子計算機。”

　　為了實現在芯片上集成100萬量子比特并商業化的最終目標，Majorana 1是微軟在這條路上邁出的重要一步。微軟執行副總裁Jason Zander表示：“在開始談論商業可靠性之前，我們希望先達到上百個量子比特。”同時，微軟將與美國國家實驗室和大學合作利用Majorana 1進行研究。

　　不過，Zander也談到，微軟量子芯片有可能在2030年之前通過微軟云Azure上市：“很多人猜測我們還需要幾十年的時間才能實現這一目標，我們則認為這可能需要幾年的時間。”

　　量子計算最終有望推動微軟其他部門的發展。Zander指出，量子計算機可用于構建用于訓練人工智能模型的數據：“現在你可以要求它發明一些新的分子，發明一些新的藥物，這在以前是不可能做到的。”

　　19日當天，微軟（Nasdaq：MSFT）股價漲1.25%收于每股414.77美元，總市值3.08萬億美元。

　　微軟量子芯片的出現意味著科技巨頭在該領域的研究或將密集產出成果。2024年12月，谷歌發布最新的量子芯片Willow（柳樹）以及基于該芯片的量子計算機。量子芯片Willow內含105個物理量子比特，其前身為谷歌旗下的Sycamore量子處理器，需要在接近絕對零度的實驗室環境中發揮最佳性能。

　　值得注意的是，今年1月7日，英偉達CEO黃仁勛在與華爾街分析師交談時被問到英偉達的量子計算戰略，他表示，“非常有用”的量子計算機可能還需數十年才能出現：“量子計算不能解決所有問題。如果說15年后就會出現非常有用的量子計算機，那可能為時尚早。如果說30年，這個時間范圍可能又太長。如果說是20年，我想我們大部分人都會相信。”

　　黃仁勛表示，英偉達正在與“幾乎所有的量子計算公司”展開合作，不過，公司將繼續專注于能夠與量子計算互補的加速計算領域。黃仁勛補充道，英偉達可以制造與量子計算芯片一起使用的傳統芯片，但能夠投入實際運用的量子計算機所需要的量子處理單元（量子比特）數量將是目前的100萬倍。

　　當時，黃仁勛這番表態帶崩了多家相關概念股。1月8日，與量子計算概念相關的多家公司股價暴跌，回吐了去年底以來獲得的部分漲幅。

　　雖然微軟Majorana 1和谷歌Willow的重點都在于研究，但投資者對于量子計算的熱情受到持續推動。19日當天，美股量子計算概念股集體上漲，SEALSQ Corp（Nasdaq：LAQS）漲近12%，D-Wave Quantun（Nasdaq：QBTS）漲超8%，Quantum Computing（Nasdaq：QUBT）漲超7%，Rigetti Computing（Nasdaq：RGTI）漲近5%。