微软在量子计算领域取得了重大进展，推出了名为 Majorana 1 的芯片。这款芯片能够容纳 1 百万个抗错误拓扑量子位。微软表示，这一芯片是其实现实用量子计算机的关键一步。

Majorana 1 芯片的突破

微软的 Majorana 1 芯片能够容纳 1 百万个抗错误拓扑量子位，这是迄今为止最大的量子位数量。这一突破性技术依赖于拓扑量子位的设计，这些量子位的尺寸被认为是“黄金比例”，既不会太小导致运行控制线困难，也不会太大需要一架飞机库大小的计算机。这种设计使得 Majorana 1 芯片可以轻松放入手掌中，并整齐地集成到量子计算机中。

微软的量子计算里程碑

微软设定了六个关键里程碑，以逐步实现实用量子计算机。以下是这些里程碑的详细描述：

创建并控制 Majoranas
历史上首次，微软工程了设备，使我们能够诱导和控制由 Majorana 零模式书写的拓扑相变。这一突破使我们能够设计出一种新型的量子位。

硬件保护量子位

我们的保护量子位具有内置的错误保护，扩展了我们第一个突破，将量子位技术从模拟控制转变为数字控制。

高质量硬件保护量子位

为了扩大操作规模并减少错误，可以将数字化控制的硬件保护量子位通过一系列质量改进进行纠缠和编织。

多量子位系统

当多个量子位作为一个可编程的量子处理单元（QPU）在全栈量子机器中一起运行时，各种量子算法可以被执行。

稳健的量子系统

当量子机器在真正的逻辑量子位上运行时，其操作质量高于底层物理量子位。这一突破使首次可靠的量子操作成为可能，并为量子超级计算打开了大门。

量子超级计算机

量子超级计算机以每秒百万次可靠的 rQOPS 的速度解决科学或商业问题，错误率低于十亿分之一，扩展到每秒一亿次 rQOPS 以应对高级化学和材料科学挑战。

从第一个里程碑到第二个里程碑的跃进

从第一个里程碑到第二个里程碑的跃进仅用了 18 个月的时间。微软表示，现在已处于消除任何关于实现量子超级计算机时间表的疑虑的位置；它认为目标将在几年内而不是几十年内实现 — 也就是说，在 2035 年之前。如果我们假设每个目标将以相同的速度实现，每隔 18 个月实现一个，则可以在 72 个月内达到最后一个里程碑，即 2031 年的六年时间内。

量子计算机的应用前景

微软的新 Majorana 1 芯片目前包含 8 个量子位，但最多可以容纳 1 百万个。当微软成功将量子位扩展到一百万个时，这将使量子计算机能够完成经典超级计算机无法完成的任务。微软列出的一个好处是量子计算机有可能帮助发现自我修复材料、农业以及更安全的化学发现方面的创新。它还可以通过量子计算机而非通过实验室实验来得出结论，从而降低成本相关的问题。

各位觉得微软能在 2035 年前完成这六个关键里程碑吗？

via Microsoft