微软宣布在量子比特稳定性上取得重大突破
微软今日发布新一代量子计算芯片马约拉纳 2(Majorana 2),官方称这款新品的量子比特稳定性提升 1000 倍,有望大幅缩短商用量子计算机的落地周期。
值得关注的是,该芯片依托自研智能体 AI 科研平台 Microsoft Discovery 辅助研发,这套平台依靠自主智能体加速复杂课题攻关。微软据此调整研发时间表,预计最早 2029 年即可造出可规模化商用的量子计算机,较此前规划缩短一半研发周期。
攻克量子态稳定性难题
去年问世的马约拉纳 1 代采用拓扑量子比特,核心依托拓扑导体 —— 由砷化铟半导体与铝基超导材料复合而成的堆叠结构。芯片冷却至近绝对零度并外加磁场后,可在纳米线两端构筑马约拉纳准粒子节点,从硬件层面隔绝环境噪声干扰。
传统量子比特依托单个粒子的物理属性存储信息,而拓扑量子比特将信息分散储存在两个及以上马约拉纳准粒子中,存储信息由导线内电子数的奇偶性(宇称)定义。信息分布式存储的特性,让这类量子比特天然不易受局部环境扰动影响。
初代马约拉纳 1 量子比特相干寿命仅 5~10 秒,而马约拉纳 2 单比特寿命最低可达 20 秒,部分样品续航时长突破一分钟。该项关键指标大幅优化,意味着微软距离破解量子行业核心瓶颈更近一步:长久维持脆弱量子态、支撑有效运算,正是量产实用化量子计算机的最大阻碍。
微软介绍,二代产品将超导层材料由铝替换为铅,新型材料能更好隔绝外界干扰、减少量子运算出错,是稳定性提升的关键。
微软院士切坦・纳亚克表示:“我们需要逐年迭代优化,一步步落地具备巨大商业与社会价值的量子计算机,对照去年成果来看,如今我们的性能已经提升千倍。”
纳亚克补充,量子比特稳定性升级、运算时延降至微秒级,再加上量子比特微型化设计,让微软更加笃定在 2029 年前落地可扩展量子计算机。
康斯特雷申研究院分析师霍尔格・穆勒点评:微软在实用量子计算机赛道迈出里程碑式一步。业内此前普遍认为量子电路的材料体系已基本定型,而微软凭借特殊砷化铟复合材料打造出相干寿命 20 秒、性能跃升千倍的量子芯片,相关参数前所未有;微软在 Build 开发者大会主旨演讲发布该成果,也表明公司全力攻坚量子计算落地难题。
AI 智能体赋能芯片研发
微软研发提速的一大助力来自自研智能体科研平台 Microsoft Discovery,平台依靠自主 AI 智能体协助科研人员处理数据、解析实测数据、排查制造缺陷。
研发团队借助智能体 AI 自动化完成芯片研制中的大量复杂测试,智能体同步优化芯片制造工艺,梳理数十年积累的海量科研数据,挖掘人工容易忽略、影响芯片性能的隐患。相较人类科研人员,AI 可跨多学科高速处理信息,提炼潜在规律、生成全新科研猜想。
纳亚克称:“智能体 AI 已经融入我们量子研发全流程,成为研发链路里不可或缺的一环。”
除发布马约拉纳 2 芯片外,微软宣布 Microsoft Discovery 平台正式全面商用,各行各业机构均可借助这套自动化工具开展科学探索与工程研发;配套预览版客户端现已上线,用户绑定 GitHub Copilot 账号即可本地下载部署。


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