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微軟Azure量子系統(tǒng)朝著創(chuàng)建拓?fù)淞孔游贿~出了關(guān)鍵一步，其研究人員發(fā)現(xiàn)了被稱為“馬約拉納零模”現(xiàn)象的證據(jù)，構(gòu)建了可擴(kuò)展的拓?fù)淞孔颖忍兀@是其建造通用量子計(jì)算機(jī)計(jì)劃的關(guān)鍵，或?qū)橥負(fù)淞孔佑?jì)算鋪平道路。

量子計(jì)算本身就是一個(gè)奇怪的概念：與經(jīng)典計(jì)算的1或0相比，量子計(jì)算同時(shí)處理量子比特，即可以同時(shí)表示1和0，直到結(jié)果被讀出。

微軟正試圖為“全棧”量子計(jì)算系統(tǒng)構(gòu)建硬件和軟件，這些系統(tǒng)可以承擔(dān)更廣泛的應(yīng)用。微軟公司選擇了一種特別的技術(shù)策略，包括在拓?fù)涑瑢?dǎo)導(dǎo)線上誘導(dǎo)量子態(tài)。為了保持這些量子態(tài)的穩(wěn)定，這些導(dǎo)線將在兩端放置馬約拉納零模。

拓?fù)淞孔颖忍厥俏④洏?gòu)建量子計(jì)算機(jī)方法的基礎(chǔ)，預(yù)計(jì)該計(jì)算機(jī)比使用其他類型的已知量子比特構(gòu)建的機(jī)器更穩(wěn)定，可擴(kuò)展性“無(wú)與倫比”。與目前正在開(kāi)發(fā)的其他類型的量子比特相比，拓?fù)淞孔颖忍赜型褂?jì)算機(jī)運(yùn)行速度更快、體積更小并且更不容易丟失信息。微軟認(rèn)為，創(chuàng)建更穩(wěn)定的拓?fù)淞孔颖忍厥菢?gòu)建工業(yè)規(guī)模量子機(jī)器的最清晰、最快的途徑。

此次，微軟創(chuàng)造和維持具有馬約拉納零模和可測(cè)量拓?fù)溟g隙的量子相位的能力消除了產(chǎn)生拓?fù)淞孔颖忍氐淖畲笳系K。

自1937年以來(lái)，馬約拉納零模一直是理論感興趣的話題，但幾十年來(lái)，它們一直只停留在理論領(lǐng)域。馬約拉納零模的特異之處在于它具有非阿貝爾統(tǒng)計(jì)特性，可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)拓?fù)淞孔佑?jì)算。拓?fù)淞孔佑?jì)算機(jī)的優(yōu)勢(shì)是，它對(duì)外在噪聲的抵抗力比普通的量子計(jì)算機(jī)更強(qiáng)，更具魯棒性。

去年，研究人員對(duì)微軟Azure量子系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)量子設(shè)備的數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，有跡象表明，在一根精確調(diào)諧的納米線的兩端都存在馬約拉納零模。電導(dǎo)數(shù)據(jù)中的其他信號(hào)指向了所謂的拓?fù)溟g隙的打開(kāi)和關(guān)閉——這是另一個(gè)表明探測(cè)成功的跡象。

微軟表示，硬件團(tuán)隊(duì)已經(jīng)邀請(qǐng)了一個(gè)外部專家委員會(huì)來(lái)審查和驗(yàn)證這些發(fā)現(xiàn)。盡管還需更多研究來(lái)創(chuàng)建拓?fù)淞孔颖忍睾涂蓴U(kuò)展量子計(jì)算機(jī)，但他們相信自己已經(jīng)走在了正確的道路上。(科技日?qǐng)?bào)實(shí)習(xí)記者 張佳欣)