家人們！昨晚睡覺前，小鹿習慣性看了眼股票，直接被微軟驚呆，怎麼漲這麼猛？？？
我就非常好奇，大晚上，微軟幹了啥，讓股票漲成這個亞子！
好傢伙，微軟甩出一枚重磅“核彈”，推出全球首個由拓撲核心驅動的量子處理器 QPU——Majorana 1
微軟董事長兼 CEO 薩蒂亞·納德拉發文宣佈：
關於我們剛剛宣佈的量子計算突破的一些想法…我們大多數人從小就被告知物質有三種主要形態：固態、液態和氣態。但今天，這個認知被改變了。經過近 20 年的努力，我們創造了一種全新的物質狀態，由一種新型材料——拓撲導體所驅動，實現了計算領域的重大突破。它驅動著 Majorana 1，這是首個基於拓撲核心構建的量子處理器。我們相信，這一突破將使我們能夠在幾年內，而不是像某些人預測的幾十年後，創造出真正有實用價值的量子計算機。使用拓撲導體建立的量子位元更快、更可靠、更小。它們只有 1/100 毫米大小，這意味著我們已經找到了通往百萬量子位元處理器的清晰路徑。想象一下，一個可以放在你手掌上的晶片，卻能解決即使是今天地球上所有計算機加起來都無法解決的難題！有時，研究人員需要花費數十年才能取得進展。需要耐心和毅力才能對世界產生重大影響。我很高興我們有機會在 Microsoft 做這件事。這就是我們的重點：當生產力提高時，經濟會增長得更快，使全球每個行業和每個角落受益。這並非炒作技術，而是為了構建真正服務於世界的技術。
這個晶片背後的技術非常牛，微軟這次解決了量子計算中量子位元脆弱易出錯的核心問題，透過創造“拓撲體”來觀察和控制馬約拉納粒子，從而產生更穩定可靠的量子位元。
量子計算作為下一代計算技術的代表攻克難題，其最核心就在於量子位元（qubits）的操控與應用。
與傳統計算機使用的二進位制位元不同，量子位元遵循量子力學規律，具有疊加態和糾纏態等獨特性質。然而，量子位元的脆弱性使其極易受到環境噪聲的干擾，導致計算錯誤或資料丟失，這是量子計算發展面臨的最大難題。
而量子位元的理想載體之一馬約拉納準粒子（Majorana zero modes, MZMs）在近一個世紀以來，一直停留在理論物理的教科書中，被認為是虛構的存在。
而現在，微軟的研究能夠在自己構建的拓撲導體中，根據需要精確地創造和控制這些神秘的粒子。
具體講，馬約拉納準粒子利用一種稱為“奇偶校驗”的特性來儲存量子資訊，簡單來說，就是透過區分奈米導線中電子數量的奇偶性（單數還是雙數）來編碼資訊。
在傳統的超導體中，電子會成對結合形成庫珀對，從而實現無阻礙的電流流動。 如果存在不成對的電子，就能被輕易檢測到，因為它們的存在會帶來額外的能量消耗。
為了實現拓撲量子位元，微軟的量子晶片對馬約拉納準粒子的材料採用了全新的方案：
創造出一種由砷化銦（半導體）和鋁（超導體）精密結合而成的拓撲導體， 透過原子級的精細製造工藝，並在極低的溫度（接近絕對零度）下，誘匯出馬約拉納粒子，並使其在拓撲超導奈米線的末端形成馬約拉納零模式。巧妙地將這些電子與周圍環境隔離，使其“隱形”，使得量子資訊得到了有效的保護，免受環境干擾。
雖然拓撲導體的這種特性使其成為構建穩定量子位元的理想選擇，但也帶來了一個新的難題：
如何讀取這種被“隱藏”起來的量子資訊？
換句話說，我們如何精確地區分例如十億個電子和十億零一個電子之間的微小差異，從而判斷量子位元的狀態？
為了解決這個測量難題，微軟團隊採用了精妙的“數字開關”技術，將奈米線的兩端分別連線到微小的“量子點”上: 將量子點想象成微型的電荷容器，它們能夠儲存少量的電荷。
隨後，研究人員巧妙地利用微波來探測量子點的狀態， 量子點儲存電荷的能力，就像一面鏡子，會決定微波的反射方式。
因此，被反射回來的微波，就如同被“印上”了納米線量子狀態的指紋，微軟的研究員們透過分析這些微波，就能精確地讀取出拓撲量子位元中蘊藏的資訊。
憑藉這種精巧的設計，微軟的量子測量裝置實現了單次測量的可靠性，初始誤差率僅為 1%。
在 Majorana 1 晶片上，微軟將拓撲導體奈米線連線在一起形成一個“H”， 每個單元有四個可控的馬約拉納粒子，構成一個量子位元。“H”單元可以連線，微軟已經成功將 8 個單元放置在一塊晶片中。
集成了 8 個拓撲量子位元 Majorana 1 晶片極其微小，寬度僅有 0.01 毫米。
結語
量子處理器的問世，是意義非凡的里程碑。
量子計算蘊含著顛覆性的潛力，有望在藥物研發、材料科學、密碼學和複雜最佳化等關鍵領域實現計算能力的飛躍。 其獨特的量子位元和量子疊加特性，使其在處理海量資料和解決傳統計算機束手無策的複雜問題時，展現出超越經典計算的壓倒性優勢。
微軟認為，在基礎技術得到驗證後，通往實用量子計算的路徑已然清晰。而這次問世的首個量子處理器 Majorana 1，正預示著，曾經遙不可及的量子計算時代，正緩緩拉開帷幕 ～
參考文獻
https://news.microsoft.com/source/features/ai/microsofts-majorana-1-chip-carves-new-path-for-quantum-computing/?ocid=FY25_soc_omc_br_x_QuantumMajorana