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久臣融资租赁有限公司全国统一申请退款客服电话
2025-02-24 01:28:01
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2月20日,微软宣布量子计算新突破,公布其(qi)首款(kuan)量子计算芯片Majorana 1,称距离量子计算机“只需要几年,而非几十年”。微软表示,开发Majorana 1需要创造一(yi)种(zhong)全新的物质状态,即所(suo)谓的“拓扑体”。

传统计算机每个晶体管只能处(chu)于0或(huo)1两种(zhong)状态,但(dan)作为量子计算机中的计算单位,一(yi)个量子比特可存在多种(zhong)状态,这可以加速某些类型的计算应用。错误(wu)是量子计算中最大的挑战之一(yi)。因为量子比特倾向(xiang)于与其(qi)环境快(kuai)速交换信息,这使得很难(nan)保护计算所(suo)需的信息。通(tong)常使用的量子比特越多,错误(wu)就会越多。

为了解决这个问题,微软的量子芯片采用了新的解决方(fang)案。Majorana 1已研制近(jin)20年,微软押(ya)注于一(yi)种(zhong)少有(you)人采取的方(fang)法——将传统半导(dao)体和(he)超导(dao)体结合起来,构建“拓扑量子比特”。Majorana 1依赖于一(yi)种(zhong)名为马约拉纳(na)费米子的粒子,这种(zhong)粒子具有(you)的特性使其(qi)不容(rong)易出现困扰量子计算机的错误(wu),但(dan)物理学家很难(nan)发现和(he)控制它。微软表示,他们用砷化铟和(he)铝制造了Majorana 1,使用超导(dao)纳(na)米线来观(guan)察(cha)粒子,并可通(tong)过标准计算设备进行控制。

Majorana 1比竞(jing)争对手拥有(you)更少的量子比特。微软表示只构建了8个拓扑量子比特,它们还无法进行能够改变计算本质的计算。微软认为,在制造量子计算机时所(suo)需的基于马约拉纳(na)费米子的量子比特数量要少得多,因为出错率更低。

负责微软长期战略投资的执行副总裁杰森(sen)·詹德(Jason Zander)表示,Majorana 1是“高风险、高回报”战略。“最难(nan)的部分是解决物理问题,这方(fang)面没有(you)教科书,我(wo)们必(bi)须自己发现。”

哈佛大学物理学教授菲利普·金(Philip Kim)表示,微软的新发明(ming)意义重大,因为拓扑量子比特可以加速量子计算机的发展。“如果一(yi)切顺利,微软的研究可能是革命性的。”

但(dan)加州理工学院理论物理学教授杰森(sen)·艾丽西娅(Jason Alicea)质疑(yi)该公司是否真的构建了拓扑量子比特,称量子系统的运行往往难(nan)以证明(ming)。“理论上,拓扑量子比特是可能的,人们也认为这是一(yi)个有(you)价(jia)值的目标。”不过艾丽西娅说,“必(bi)须验证一(yi)个设备是否按照理论预(yu)测的所(suo)有(you)神奇(qi)方(fang)式运行,否则量子计算的现实可能会变得不那么(me)乐(le)观(guan)。幸运的是,微软已经做好了尝(chang)试的准备。”

有(you)效用的量子计算机何时到来已成为科技行业高层争论的话题。英伟达首席执行官黄仁勋上个月表示,该技术距离超越英伟达芯片还有(you)20年时间。微软认为,计算技术的根本变革比人们最近(jin)认为的要近(jin)得多,称距离量子计算机“只需要几年,而非几十年”。IBM表示,大型量子计算机将在2033年上线。谷歌则表示,距离商业量子计算应用只有(you)五年时间。

去年12月,谷歌宣布其(qi)最新量子芯片Willow在基准测试中表现惊人,拥有(you)105个量子比特的Willow在不到5分钟的时间内完成了一(yi)个标准的基准计算,而当今最快(kuai)的超级计算机需要耗时10^25年(即10,000,000,000,000,000,000,000,000年),这个数字远远超过了宇宙年龄。科学家研究减少错误(wu)的方(fang)法,当时谷歌研究发现,在Willow中使用的量子比特越多,越可以成倍减少错误(wu),这解决了量子纠(jiu)错领(ling)域的关键(jian)挑战。

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