北京
微软近日正式公布新一代拓扑量子芯片 Majorana 2，被视为去年初代芯片取得关键突破后的重大下一步。与此前在 Majorana 1 上围绕拓扑量子比特取得的争议性进展不同，Majorana 2 在材料体系与组件结构上进行了彻底升级，直接带来量子比特寿命与稳定性的数量级飞跃。公司宣布，该芯片的量子比特可靠性较上一代提升约1000倍，正式跨过走向可扩展、实用量子计算的关键门槛。
在量子计算中，量子比特的稳定性始终是“天堑”。基于拓扑的 Majorana 1 芯片中，量子比特寿命仅维持 1 至 12 毫秒。而全新 Majorana 2 将量子比特平均寿命拉长至超过 20 微秒，部分量子比特甚至在实验中存活超过 1 分钟，稳定性提升逾千倍。微软技术院士兼公司副总裁 Chetan Nayak 指出，这一指标已经足以支撑下一阶段“实用量子计算”的推进，团队正因此加速整个路线图的落地。
支撑这一飞跃的，是材料堆叠的根本性革新。Majorana 2 摒弃了前代使用的铝超导材料，首次将超导体替换为砷化铟与铟铝的复合体系，从而在组件中获得了更稳定的材料相。Nayak 解释，设计目标是让量子比特从一开始就处于更干净、更可控的物理环境中，这一改动使得整个堆叠方案“重做了一遍”，但结果远超预期。
在稳定性取得跨越后，微软进一步明确了容错量子计算机的时间表。公司此前将目标设定在 2030 年代，而此次基于 Majorana 2 的快速迭代，微软将计划“压缩”至 2029 年，即希望在未来五年内推出首台基于拓扑量子比特的容错量子计算机，用以攻克化学模拟、材料设计、密码破解等经典计算机难以完成的难题。
引人注目的是，微软此番还首次对外公开展示了其在 Majorana 芯片研发中内部使用的 Discovery 工具。这是一款面向科研流程的“代理式”工作流引擎，可用于辅助材料设计、参数扫描与实验规划。目前该工具已在 GitHub 上向全球研究人员开放，任何拥有 GitHub Copilot 账户的用户均可访问并部署至自己的科研项目中，被视为微软在量子计算生态层面的另一步重要布局。
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