民生證券：微軟推出量子計算芯片Majorana 1或將推動AI應用發展

2月21日，民生證券發表研究報告稱：微軟發佈其首款量子計算芯片。根據騰訊科技報道，美西時間2月20日，經過近20年研究，微軟於美國當地時間週三推出了其首款量子計算芯片Majorana 1。微軟表示，開發Majorana 1需要創造一種全新的物質狀態，即所謂的“拓撲體”。Majorana 1小到只有0.01毫米寬，已實現將8個拓撲量子比特放在單芯片上，未來這個芯片將能擴展至百萬級量子比特。而世界上所有當前計算機的協同運行，都無法完成一臺100萬量子比特的量子計算機能夠完成的任務。

採用全新架構產生更爲可靠計算單元。量子計算機的核心是量子比特（qubits），這是量子計算中的信息單位，類似於計算機使用的二進制。然而量子比特較爲脆弱，且對環境噪聲非常敏感，可能導致計算錯誤或數據丟失—對於計算機來說是毀滅性的結果。這是量子計算目前發展緩慢的核心矛盾。爲了解決這個問題，微軟的量子芯片採用了一種全新的解決方案，通過創造所謂的“世界首個拓撲體”，得以觀察和控制馬約拉納粒子，從而產生更可靠和可擴展的量子比特。

微軟通過材料解決架構問題。微軟表示，這種拓撲體使用砷化銦（半導體）和鋁（超導體），通過逐個原子設計和構建拓撲導體線材—所謂“量子時代的晶體管”。微軟在博文中表示：“開發用於創造奇異粒子及其相關拓撲態的合適材料難度極大，這也是大多數量子研究聚焦於其他類型量子比特的原因。”

量子芯片有望加速AI行業應用。微軟CEO納德拉表示預測，如果將AI與量子計算結合，量子計算可以用來生成合成數據；然後，AI可以利用這些數據訓練更好的模型，應用於化學、物理等複雜領域。認爲，當量子計算的力量與AI相結合，人們就可以通過語言創建新材料或分子，直接得到答案，無需猜想或實驗。