Microsoft 宣布成功研發首款基於拓撲量子位元(Topological qubits)的量子處理器 Majorana 1,標誌著該公司 17 年來的量子運算研究取得重大突破。這款處理器採用全新材料與架構,並有望讓量子電腦突破目前的技術瓶頸,解決工業級問題。
量子位元突破
量子計算的核心是量子位元(qubits),類似於傳統電腦的二進位位元,但更易受噪音影響而導致錯誤。多年來,IBM、Microsoft 和 Google 等企業一直致力於提高量子位元的穩定性,而 Microsoft 現在宣稱,其開發的 Majorana 1 可在單一晶片上容納高達 100 萬個量子位元,並具備極高的運算效能。
https://youtu.be/wSHmygPQukQ
拓撲超導材料成關鍵
Microsoft 並未採用傳統電子元件進行運算,而是利用 1937 年理論物理學家 Ettore Majorana 所描述的 Majorana 粒子。該公司成功研發出全球首款「拓撲導體」(topoconductor),這種新型材料能夠觀察並控制 Majorana 粒子,進一步提升量子位元的穩定性。Microsoft 研究人員在最新發表於《Nature》的論文中,詳細闡述了如何透過銦砷化鎵(indium arsenide)與鋁(aluminum)製造這種新材料,並成功在晶片上整合八個拓撲量子位元。
目標百萬量子位元
如果能夠順利擴展至 100 萬量子位元,量子計算將能顯著提升科學模擬的準確性,推動醫學、材料科學等領域的突破。Microsoft 量子事業副總裁 Zulfi Alam 表示:「我們投入這項研究長達 17 年,如今的成果不僅驚人,而且真實可行,將徹底改變量子運算的發展方向。」
目標打造可容錯量子電腦
美國國防高等研究計劃署(DARPA)已選定 Microsoft 進入其 US2QC 計畫的最終階段,目標是在數年內建構一台可容錯(fault-tolerant)的拓撲量子電腦。Microsoft 技術院士 Chetan Nayak 強調:「100 萬量子位元的量子電腦不僅是技術上的里程碑,更是解決全球難題的關鍵。我們的技術基礎已經成熟,現在要做的就是加速推進,讓量子計算真正發揮價值。」
NewMobileLife 網站:https://www.newmobilelife.com
Facebook:https://www.facebook.com/jetsoiphone