多年来,微软一直押注于一种名为马约拉纳费米子的量子粒子,以构建一台真正有效的量子计算机。三年前,一个由微软资助的研究团队在《自然》期刊上发表了一篇论文,声称证明这种粒子确实存在,但这一发现遭到了学者的质疑。目前,该论文已被撤回。三年后,微软2018年的发现被证明是失败的!刚刚,微软领导的一个研究团队撤回了2018年发表在《自然》期刊上的一篇有争议的论文。该论文被吹捧为创建实用量子计算机的关键突破,并声称找到了难以捉摸的亚原子粒子的证据,称为马约拉纳费米子。一项调查发现该研究缺少关键数据。目前,期刊《自然》显示该论文已被撤稿。为什么被撤回?被撤回的论文来自代尔夫特理工大学微软物理学家LeoKouwenhoven领导的实验室。2018年3月,LeoKouwenhoven发表了一篇论文,称他们观察到了一种难以捉摸的粒子,称为马约拉纳费米子。马约拉纳费米子是一种反粒子为自身的费米子。1937年,意大利物理学家EttoreMajorana发表了一篇论文,假设存在这种粒子,因此得名马约拉纳费米子。2018年的论文声称找到了比Kouwenhoven2012年的研究更有力的证据证明马约拉纳费米子的存在。这篇论文的发表为Kouwenhoven个人和他在代尔夫特理工大学的实验室带来了巨大的声望。该论文声称在流经极冷半导体线的电流中发现了马约拉纳费米子的存在——一个“零偏置峰”。上个月晚些时候,Kouwenhoven和他的21位合著者发表了一篇新论文,其中包含更多来自他们实验的数据。报告得出的结论是,他们毕竟没有找到珍贵的粒子。作者的一条注释指出,著名期刊《自然》中的原始论文将被撤回,理由是“技术错误”。通过分析相关实验的原始数据,该领域的两位物理学家提出了不同的看法。匹兹堡大学的SergeyFrolov教授表示,他在未发表的数据中看到了很多问题,包括偏离主线但被论文忽略的数据点。当包括这些数据点时,结论就完全不同了——马约拉纳费米子没有出现。这篇论文的研究人员表示,“我们对原稿缺乏科学严谨性向社区表示歉意。”抢占量子霸权:微软押宝“大费米子”近年来,谷歌、IBM、微软、英特尔等科技巨头不断通过不同的技术路径操控更多的量子比特。量子计算机由称为量子位的设备组成,它可以对1和0的数据进行编码,但也可以使用称为叠加态的量子态来执行经典计算机中位无法实现的数学技巧。将这一想法商业化的主要挑战是量子态非常脆弱,很容易被热噪声或电磁噪声淹没,从而使量子比特容易出错。谷歌、IBM和英特尔都展示了具有大约50个量子比特的原型量子处理器,包括高盛和默克在内的公司正在测试这项技术。但大型运行可能需要数万个量子比特。一台量子计算机可能需要花费大部分时间来纠正自己的错误。就在2004年,微软的研究人员找到技术战略负责人CraigMundie,称他们找到了解决阻碍量子计算机发展的问题之一,即量子比特的不稳定性后,微软对马约拉纳费米子粒子的研究产生了兴趣。因此,微软采取了不同的研究方法,借鉴理论物理论文,提出构建量子比特的方法,并声称基于马约拉纳费米子的量子比特将是可扩展的。但经过十多年的研究,已发表论文的研究却出了问题。难以捉摸的马约拉纳费米子是微软量子计算硬件方法的核心,但这种方法明显落后于IBM和谷歌等其他公司。然而现在,微软团队不得不承认他们对数据的解释存在缺陷,这让微软成为第一个拥有工作量子超级计算机的希望破灭了。当微软在寻找马约拉纳费米子时,谷歌正在现有的量子比特技术上取得稳步进展。2019年,谷歌研发出54量子位计算机Sycamore,并成功展示了“量子霸权”,让量子系统能够在200秒左右的时间内完成传统超级计算机需要1万年才能完成的任务。之后,微软似乎想对冲其量子计算赌注,宣布将通过其云服务Azure为其他公司提供访问量子硬件的途径。微软的量子比特与该目标的距离有多近尚不清楚。马约拉纳费米子的量子计算可能处于类似于1926年第一个晶体管专利申请的阶段,曾与微软研究人员合作的马里兰大学理论物理学家SankarDasSarma说。直到1947年,研究人员才制造出第一个工作晶体管;使计算机行业成为可能的微型硅版本直到1950年代后期才被开发出来。“我不明白为什么马约拉纳费米子不存在,或者即使存在,也无法控制。但这可能需要30年,”他说。
