芯耀
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2月20日，美國(guó)科技公司微軟正式發(fā)布新型量子計(jì)算芯片Majorana 1，這也是全球首個(gè)由拓?fù)浜诵尿?qū)動(dòng)的量子處理器（QPU）。
微軟董事長(zhǎng)兼CEO薩蒂亞·納德拉表示：“這一突破將使我們?cè)趲啄陜?nèi)，而不像一些人預(yù)測(cè)的那樣用幾十年，創(chuàng)造出一臺(tái)真正有意義的量子計(jì)算機(jī)?！?這款新型量子計(jì)算芯片是微軟歷時(shí)17年，通過(guò)持續(xù)研究量子計(jì)算新材料和架構(gòu)取得的成果，其革命性突破在于運(yùn)用了全新材料“拓?fù)鋵?dǎo)體”（topoconductor）。
據(jù)了解，此次微軟發(fā)布的量子計(jì)算芯片Majorana 1只有0.01毫米寬，已實(shí)現(xiàn)將8個(gè)拓?fù)淞孔颖忍胤旁趩涡酒?，未?lái)將有望擴(kuò)展到百萬(wàn)級(jí)量子比特。而世界上所有當(dāng)前計(jì)算機(jī)的協(xié)同運(yùn)行，都無(wú)法完成一臺(tái)100萬(wàn)量子比特的量子計(jì)算機(jī)能夠完成的任務(wù)。
量子計(jì)算機(jī)的核心是量子比特（qubits），這是量子計(jì)算中的信息單位。而量子計(jì)算目前發(fā)展緩慢的核心矛盾是由于量子比特相當(dāng)脆弱，并且對(duì)環(huán)境噪聲非常敏感，可能導(dǎo)致計(jì)算錯(cuò)誤或數(shù)據(jù)丟失。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，微軟的量子芯片采用了一種全新的解決方案，通過(guò)創(chuàng)造所謂的“世界首個(gè)拓?fù)潴w”，得以觀察和控制馬約拉納粒子，從而產(chǎn)生更可靠和可擴(kuò)展的量子比特。微軟表示，這種拓?fù)潴w使用砷化銦（半導(dǎo)體）和鋁（超導(dǎo)體），通過(guò)逐個(gè)原子設(shè)計(jì)和構(gòu)建拓?fù)鋵?dǎo)體線材——所謂“量子時(shí)代的晶體管”。
量子芯片作為量子計(jì)算的核心硬件，其技術(shù)突破有望重塑未來(lái)算力格局、安全體系與產(chǎn)業(yè)生態(tài)，推動(dòng)人類社會(huì)進(jìn)入“量子+AI”協(xié)同發(fā)展的新紀(jì)元。近年來(lái)，量子芯片在技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程上取得了顯著進(jìn)展。比如，2024年12月，谷歌和中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)分別發(fā)布了105比特的超導(dǎo)量子芯片“Willow”和“祖沖之三號(hào)”。其中，祖沖之三號(hào)在隨機(jī)電路采樣任務(wù)中，經(jīng)典模擬成本較谷歌實(shí)驗(yàn)提升了6個(gè)數(shù)量級(jí)，展現(xiàn)了更強(qiáng)的量子優(yōu)越性。根
據(jù)賽迪顧問(wèn)數(shù)據(jù)，中國(guó)量子芯片市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)2025年突破100億元，保持30%以上的增長(zhǎng)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
