2月19日，美國微軟公司宣布，它已經(jīng)創(chuàng)造了第一個(gè)“拓?fù)淞孔颖忍亍薄环N存儲(chǔ)量子信息的方式，該公司希望這將支撐新一代量子計(jì)算機(jī)的發(fā)展。相比競爭技術(shù)，基于拓?fù)鋵W(xué)的機(jī)器可能更容易規(guī)模構(gòu)建，因?yàn)樗鼈兛梢愿玫乇Ｗo(hù)信息不受噪聲干擾。但一些研究人員對該公司的說法持懷疑態(tài)度。
微軟發(fā)布的量子計(jì)算芯片Majorana 1。圖片來源：Microsoft
微軟公司在當(dāng)天的新聞發(fā)布會(huì)上宣布了這一消息，但幾乎未透露技術(shù)細(xì)節(jié)。微軟公司表示，已經(jīng)在其研究中心的一次會(huì)議上向一些專家披露了部分?jǐn)?shù)據(jù)。
同一天，該公司在《自然》上發(fā)表了中間結(jié)果——但未證明拓?fù)淞孔颖忍卮嬖凇?span style="display:none">6s3流量資訊——探索最新科技、每天知道多一點(diǎn)LLSUM.COM
拓?fù)鋺B(tài)是材料中電子的集體狀態(tài)，對噪聲具有魯棒性，就像鏈條中的兩個(gè)鏈接可以相互移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)，同時(shí)保持連接一樣。
《自然》的論文描述了在由砷化銦制成的超導(dǎo)“納米線”器件上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。這種器件的最終目標(biāo)是承載兩個(gè)分別位于兩端的被稱為馬約拉納準(zhǔn)粒子的拓?fù)鋺B(tài)。由于超導(dǎo)體中的電子是成對的，額外的電子將不成對并形成激發(fā)態(tài)。這個(gè)電子將存在于一種“非局域化”狀態(tài)，由兩個(gè)馬約拉納準(zhǔn)粒子共享。
這篇論文報(bào)告了檢測納米線是否確實(shí)含有額外電子的測量結(jié)果。作者強(qiáng)調(diào)說，這些測試“本身”并不能保證納米線中存在兩個(gè)馬約拉納準(zhǔn)粒子。
根據(jù)新聞發(fā)布會(huì)的消息，該團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)行了后續(xù)實(shí)驗(yàn)，將兩根納米線配對，并將它們置于兩種狀態(tài)的疊加中—— 一種狀態(tài)下，額外的電子在第一根納米線中，另一種狀態(tài)下，額外的電子在第二根納米線中。微軟公司的研究員Chetan Nayak說：“我們已經(jīng)建立了一個(gè)量子比特，并展示了不僅可以測量兩條平行線的奇偶性，還可以進(jìn)行跨越兩條線的測量。”
“從實(shí)驗(yàn)中并不能立即確定量子比特是由拓?fù)鋺B(tài)組成的。”英國牛津大學(xué)的理論物理學(xué)家Steven Simon說。總部設(shè)在荷蘭代爾夫特的一個(gè)微軟公司資助的團(tuán)隊(duì)曾聲稱創(chuàng)造了馬約拉納態(tài)，但該說法于2021年被撤回。 Simon補(bǔ)充說，最終的證明將來自這些器件在擴(kuò)展規(guī)模后是否按預(yù)期工作。
對于微軟公司在沒有發(fā)布詳細(xì)證據(jù)的情況下公開宣布創(chuàng)建了拓?fù)淞孔颖忍兀恍┭芯咳藛T持批評(píng)態(tài)度。瑞士巴塞爾大學(xué)的物理學(xué)家Daniel Loss表示：“如果你有一些與這篇論文無關(guān)的新結(jié)果，為什么不等到有足夠的材料再單獨(dú)發(fā)表一篇呢？”奧地利科學(xué)技術(shù)研究所的物理學(xué)家Georgios Katsaros說：“在沒有看到量子比特操作的額外數(shù)據(jù)的情況下，我們無法發(fā)表太多評(píng)論。”
“我們致力于及時(shí)公開我們的研究成果，同時(shí)也保護(hù)公司的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。”Nayak回應(yīng)道。
微軟公司還分享了擴(kuò)大其拓?fù)錂C(jī)器規(guī)模并證明它們能夠執(zhí)行量子計(jì)算的路線圖。德國亥姆霍茲研究中心的的物理學(xué)家Vincent Mourik對整個(gè)概念持懷疑態(tài)度，他的質(zhì)疑曾促使之前的聲明被撤回。“從根本上說，微軟追求的基于拓?fù)漶R約拉納量子比特構(gòu)建量子計(jì)算機(jī)的方法是行不通的。”
“隨著我們進(jìn)行更多類型的測量，用非拓?fù)淠Ｐ蛠斫忉屛覀兊慕Y(jié)果將變得越來越困難。”Nayak說，“可能不會(huì)有一個(gè)時(shí)刻讓所有人都信服，但非拓?fù)淠Ｐ徒忉寣⑿枰絹碓蕉嗟奈⒄{(diào)。”
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-024-08445-2
本文鏈接：微軟宣稱量子計(jì)算取得突破，但一些物理學(xué)家表示懷疑http://m.lensthegame.com/show-11-17559-0.html
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