微軟宣布利用新物質實現了量子計算新突破

量子計算機示意圖。(Shutterstock) 

 

 

【大紀元2025年02月21日訊】（大紀元記者秋生綜合報導）微軟（Microsoft）研究人員表示，他們利用新物質狀態製造出了一種芯片，可為世界上前所未有的強大的量子電腦提供基礎。微軟的研究人員在知名科學期刊《自然》（Nature）上發表的一篇論文中概述了他們的突破。

 

微軟表示，該芯片採用了一種所謂的拓撲超導體（topological superconductor，TSC），即一種非固體、非液體、非氣體的材料，製造出可擴展成強大的量子電腦的構建塊。這款名為「Majorana 1」的芯片目前只是一項研究成果，並未出售。不過，發現新藥、保護數位系統和加密資料，這些都將只是量子電腦大顯身手的部分領域。

 

量子電腦運算數字的方式與常規電腦截然不同，而且某些運算的速度可以快上幾個數量級。然而，量子運算仍處於起步階段，目前只有少數幾台非常強大的量子電腦。

 

業界專家預計，第一台商業上可行的量子電腦可能會在未來五十年左右開始出現。

 

微軟表示，它正在擴大所開發的芯片，讓它可以容納一百萬個量子位元（quantum bit，或稱「Q位元」），但沒有說明這需要多久的時間。

 

儘管目前還難以得知它在更強大的量子電腦發展上能起到多大的核心作用，但微軟與IBM、谷歌（Google）等科技同業競爭對手都在投入大量資金打造實用的量子系統。

 

谷歌在去年12月也宣布了在量子運算上已取得突破，推出了一款名為Willow的芯片。據谷歌介紹，Willow芯片擁有105個量子位元，只需5分鐘就能解決超級電腦需要花費10的25次方年才能解決的問題。它還能讓量子電腦在增加量子位元的情況下，不會增加錯誤率反而是降低錯誤率，該能力主要來源於Willow芯片內部的邏輯量子位元，可以使量子電腦即時修正錯誤。

 

傳統電腦需要將資訊變成1和0組合，再通過辨識1和0的排列進行計算，量子電腦則以「量子位元」進行處理，它可以是以0到1之間的任何一個數字，且可在極短時間內排列出所有可能的答案，在運算速度上會比現有的超級電腦強上數億倍。

 

目前的量子電腦本身存在體積龐大、運算不準確，穩定性比傳統電腦差的問題，還需要消耗巨大的能源才能運作，同時對於環境特別敏感，容易受到外太空事件或其它粒子干擾。

 

（本文參考了《華爾街日報》的報導）

 

責任編輯：李琳