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2月20日，美國科技公司微軟正式發(fā)布新型量子計算芯片Majorana 1，這也是全球首個由拓撲核心驅(qū)動的量子處理器（QPU）。
微軟董事長兼CEO薩蒂亞·納德拉表示：“這一突破將使我們在幾年內(nèi)，而不像一些人預測的那樣用幾十年，創(chuàng)造出一臺真正有意義的量子計算機?！?這款新型量子計算芯片是微軟歷時17年，通過持續(xù)研究量子計算新材料和架構(gòu)取得的成果，其革命性突破在于運用了全新材料“拓撲導體”（topoconductor）。
據(jù)了解，此次微軟發(fā)布的量子計算芯片Majorana 1只有0.01毫米寬，已實現(xiàn)將8個拓撲量子比特放在單芯片上，未來將有望擴展到百萬級量子比特。而世界上所有當前計算機的協(xié)同運行，都無法完成一臺100萬量子比特的量子計算機能夠完成的任務。
量子計算機的核心是量子比特（qubits），這是量子計算中的信息單位。而量子計算目前發(fā)展緩慢的核心矛盾是由于量子比特相當脆弱，并且對環(huán)境噪聲非常敏感，可能導致計算錯誤或數(shù)據(jù)丟失。
為了解決這個問題，微軟的量子芯片采用了一種全新的解決方案，通過創(chuàng)造所謂的“世界首個拓撲體”，得以觀察和控制馬約拉納粒子，從而產(chǎn)生更可靠和可擴展的量子比特。微軟表示，這種拓撲體使用砷化銦（半導體）和鋁（超導體），通過逐個原子設計和構(gòu)建拓撲導體線材——所謂“量子時代的晶體管”。
量子芯片作為量子計算的核心硬件，其技術(shù)突破有望重塑未來算力格局、安全體系與產(chǎn)業(yè)生態(tài)，推動人類社會進入“量子+AI”協(xié)同發(fā)展的新紀元。近年來，量子芯片在技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)化進程上取得了顯著進展。比如，2024年12月，谷歌和中國科學技術(shù)大學分別發(fā)布了105比特的超導量子芯片“Willow”和“祖沖之三號”。其中，祖沖之三號在隨機電路采樣任務中，經(jīng)典模擬成本較谷歌實驗提升了6個數(shù)量級，展現(xiàn)了更強的量子優(yōu)越性。根
據(jù)賽迪顧問數(shù)據(jù)，中國量子芯片市場規(guī)模預計2025年突破100億元，保持30%以上的增長率。
作者丨楊鵬岳編輯丨張心怡美編丨馬利亞監(jiān)制丨趙晨
