- 微軟推出了 Majorana 2,這是一款具有可靠性高達 1,000 倍的量子位元的量子晶片。
- 該晶片實現了平均量子位壽命為 20 秒,部分可超過一分鐘。
- 根據高層表示,微軟預計將於 2029 年建成可擴展的量子電腦。
微軟已推出其最新的量子計算晶片 Majorana 2,聲稱與先前的 Majorana 1 設計相比,量子位元的可靠性提升了 1,000 倍。
該公司還加速了其量子計算路線圖,表示現預計於 2029 年實現可擴展的量子電腦,將先前的時間表縮短了一半。
Majorana 2 帶來量子位穩定性的大幅提升
最大的升級來自於晶片的量子位元,這是量子資訊的基本單位。根據微軟的說法,Majorana 2 的量子位元平均可維持量子狀態達 20 秒,部分更可超過一分鐘。第一代 Majorana 晶片的量子位元壽命介於一至十二毫秒之間。
作為比較,許多量子系統以微秒為單位測量量子位的穩定性。微軟技術資深專家 Chetan Nayak 表示,團隊在量子位性能方面,目前大約比一年前進步了 1,000 倍。
该公司也 表示 Majorana 2 在使用僅為百分之一毫米的量子位時,可在一微秒內完成運算。
新材料推動突破
Majorana 2 將 Majorana 1 中使用的鋁基超導體更換為鉛基設計。
微軟表示,這種導體能提供更強的保護,抵禦可能干擾脆弱的 quantum 狀態的環境干擾。公司在將新材料堆疊整合到最新晶片之前,花了數年時間進行優化。
半導體區域也透過使用砷化銦和砷化銦銻的組合進行了升級。根據微軟的說法,材料的變更正是穩定性和設備品質提升的主要原因。
該公司認為,提升的可靠性、更快的運算速度以及更小的量子位元尺寸,將使其邁向商業實用的量子系統。
AI 發揮了關鍵作用
微軟表示,其 Microsoft Discovery 平台內的代理式 AI 工具在開發過程中發揮了重要作用。
量子團隊使用 AI 代理分析了近二十年的研究數據,自動化測量、管理製造流程、識別製造缺陷,並提出新解決方案。
研究人員還使用人工智慧在實體測試前模擬材料組合。微軟表示,這減少了尋找有前景設計所需的實驗室實驗數量。
微軟量子部門企業副總裁 Zulfi Alam 表示,AI 驅動的自動化大幅縮短了原本需數週才能手動完成的測量週期。
该公司還開發了內部 AI 代理,能夠協調跨多個國家的物理、工程、製造、軟體和架構團隊的資訊。
Microsoft 補充說,研究人員仍需對最終決策負責,將該系統描述為「科學家參與迴路」,而非完全自主的研究。
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