微軟在量子計算領域邁出了歷史性的一步，近日正式發布了其首款量子計算芯片——Majorana 1。這款芯片的誕生，標志著微軟在量子計算研究上近二十年的辛勤耕耘終于開花結果。
據微軟透露，Majorana 1的建造并非易事，它要求科學家們創造出一種前所未有的物質狀態——拓撲狀態。為了實現這一目標，微軟的量子芯片采用了八個拓撲量子比特，這些量子比特由半導體砷化銦和超導體鋁精心打造而成。
在微軟的官方博客中，公司詳細闡述了開發這款芯片所面臨的挑戰。他們指出，找到合適的材料來創造奇異粒子及其相關的物質拓撲狀態，是量子研究領域的一大難題，這也是為什么大多數研究都集中在其他類型的量子比特上的原因。為了攻克這一難關，微軟的研究人員需要逐個原子地噴射材料，確保材料的完美排列。
微軟技術研究員Krysta Svore在博客中表示：“諷刺的是，理解這些材料正是我們需要量子計算機的原因。因為它們的復雜性極高，傳統方法難以解決。但有了量子計算機，我們就能夠預測性能更好的材料，從而構建出超越現有規模的下一代量子計算機。”
關于Majorana 1的詳細信息，也在《自然》雜志的一篇新論文中得到了全面闡述。量子計算機被視為解決傳統計算機無法攻克難題的潛在利器。與傳統計算機使用的只能開啟或關閉的比特不同，量子計算機利用的是可以同時處于兩種狀態的量子比特。
在量子計算領域，微軟并非孤軍奮戰。谷歌和IBM等科技巨頭也開發了各自的量子處理器，而規模較小的公司如IonQ和Rigetti Computing也在這個領域取得了不俗的進展。然而，微軟對于Majorana 1的定位并非立即商用，而是將其作為朝著在芯片上實現一百萬量子比特目標邁進的重要一步。
微軟執行副總裁杰森·贊德在接受CNBC采訪時表示：“在談論商業可靠性之前，我們希望先達到幾百個量子比特的水平。”目前，微軟正在美國制造Majorana 1的組件，并與國家實驗室和大學合作開展相關研究。
盡管Majorana 1目前主要用于研究，但投資者們對量子計算的熱情依然高漲。2024年，IonQ的股價上漲了237%，而Rigetti的股價更是飆升了近1500%。這兩家公司在第三季度共創造了1480萬美元的收入。微軟在1月份發布的博客文章中宣布2025年為“量子準備之年”，進一步推動了股價的上漲。
通過Azure Quantum云服務，微軟為開發人員提供了試驗程序和算法的平臺，并提供了訪問IonQ和Rigetti芯片的機會。贊德表示，微軟的量子芯片有望在2030年之前通過Azure上市。他強調說：“盡管很多人認為實現這一目標還需要幾十年，但我們相信這可能只需要幾年的時間。”
量子計算的發展并非孤立存在，它有望推動微軟其他部門的發展，尤其是人工智能業務。微軟的人工智能業務年化營收已超過130億美元，而量子計算機在訓練人工智能模型方面展現出巨大潛力。利用量子計算機，我們可以要求它發明新的分子和藥物，這在以前是無法想象的。
