微軟近日宣佈推出其首個量子計算晶片Majorana 1,這是一項重要的技術突破,該晶片內含有八個拓撲量子比特(qubit)。這項成就源於微軟近二十年的研究投入。
技術專家認為,量子計算機未來有潛力高效解決傳統計算機難以處理的複雜問題。目前的計算機使用的位元(bit)僅能為開或關,而量子計算機則採用能在兩個狀態同時運作的量子比特。
除了微軟外,谷歌和IBM等大型企業亦相繼開發量子處理器,小型公司IonQ及Rigetti Computing也有所成就。微軟的量子晶片使用的是砷化銦(indium arsenide)這種半導體及鋁(aluminum)這種超導材料。近期在《自然》期刊發表的論文中,詳細介紹了該晶片的特性。
微軟計劃不通過其Azure公有雲服務讓客戶使用這款Majorana 1晶片,而是專注於實現一百萬量子比特的長期目標。與其依賴台灣半導體或其他公司進行製造,微軟選擇在美國自行生產Majorana 1的部件,這是因為目前的工作處於小規模階段。
微軟高層表示,在開始討論商業可用性之前,首先希望達到幾百個量子比特的目標。同時,在利用Majorana 1進行的研究方面,微軟將與國家實驗室和大學合作。
儘管目前的重點在研究上,投資者卻對量子計算充滿熱情。今年,IonQ的股價上升了237%,而Rigetti的增幅更接近1,500%。這兩家公司的第三季度總收入達1480萬美元。微軟的部落格文章指出,2025年將是「量子準備年」,隨後市場預期兩家公司將再次獲得增長。
微軟的Azure Quantum雲服務讓開發者可以實驗各種程序和算法,並可接入IonQ和Rigetti的晶片。據Zander透露,在2030年前,微軟的量子晶片有可能通過Azure提供給客戶。
對於量子計算的未來,Zander認為其實際的實現周期更接近數年,而非數十年。量子計算最終不僅會成為一個獨立的領域,還有可能促進微軟的其他業務,例如年化收入超過130億美元的人工智能業務。Zander指出,量子計算機或可用來創建用以訓練人工智能模型的數據。
「現在我們可以要求它創造出某種新分子、研發新的藥物,這在以前是不可能實現的。」Zander如是說。