微软公司今天宣布在量子计算领域取得突破性进展，推出了一种新型量子处理单元，使用一种新型材料，创造出一种 “截然不同的量子比特”。
马约拉纳 1 号以马约拉纳类粒子命名，其设计目的是在一个可放入手掌的单芯片上实现百万量子比特的规模。其目标是将实用、可靠、大规模量子计算机的时间从几十年缩短到几年。
新芯片使用了一种新的物质状态。它不是固态、液态或气态，而是一种拓扑状态。这一突破需要开发一种由砷化铟和铝制成的新材料，微软公司逐个原子地设计和制造了这种材料。
基于马约拉纳的拓扑量子比特是微软公司 20 年来一直追求的一种方法。拓扑量子比特有望比传统量子比特更加稳定。这就类似于绳子上的绳结即使被人拉扯也能保持原位--绳结本身的拓扑特性使其保持原位。
“我们退一步说：'好吧，让我们发明量子时代的晶体管。'"微软技术研究员切坦-纳亚克（Chetan Nayak）在一份声明中说。
稳定性和可靠性是量子计算发挥作用的关键。“无论你在量子领域做什么，都需要有通向百万量子比特的路径。如果没有，你就会在达到可以解决真正重要的、激励我们的问题的规模之前碰壁，"纳亚克说。“实际上，我们已经找到了一条通往百万量级的道路。
传统的量子比特极易受到环境变化的影响，这使得量子计算机的规模难以扩大。但据微软公司称，新型拓扑量子比特所需的纠错开销要少十倍。传统的量子位还需要模拟控制，就像转动转盘一样。相比之下，拓扑量子位可以用数字方式控制。
“瑞士保罗-舍勒研究所光子科学部主任、苏黎世联邦理工学院物理学教授加布里埃尔-艾普利（Gabriel Aeppli）说："结果是真实的。“原则上，量子计算的拓扑方法是'数字'的，应该比可以被视为'模拟'的更传统的方法扩展得更好"。
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