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?fù)浜诵尿?qū)動的量子處理器（QPU）。

圖為微軟新型量子計算芯片Majorana 1

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(yù)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?fù)鋵?dǎo)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?fù)淞孔颖忍胤旁趩涡酒希磥韺⒂型麛U展到百萬級量子比特。而世界上所有當(dāng)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(wù)。

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(dāng)脆弱，并且對環(huán)境噪聲非常敏感，可能導(dǎo)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?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），通過逐個原子設(shè)計和構(gòu)建拓?fù)鋵?dǎo)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(jìn)入“量子+AI”協(xié)同發(fā)展的新紀(jì)元。近年來，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”。其中，祖沖之三號在隨機電路采樣任務(wù)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(yù)計2025年突破100億元，保持30%以上的增長率。