不亚于谷歌的量子霸权，微软的拓扑量子位即将实现霸权），只需3分20秒就可以完成验证大数随机性的任务。这意味着业界正在向超级计算机迈出重要一步，也进一步证明利用量子力学规则确实可以解决当前经典计算机无法处理的复杂问题。 在这场量子计算的巨型竞争中，微软另辟蹊径，希望通过重新设计量子计算的核心要素——量子比特，来突破现有的桎梏。事实上，微软一直在研究一种叫做“拓扑量子比特”的技术，希望为量子计算机打下坚实的基础。微软量子计算软件部门总经理KrystaSvore表示，在花了五年时间弄清楚拓扑量子比特的复杂硬件后，该公司几乎准备好使用它们了。 在周四开幕的IEEE重启计算国际会议上，Svore说：“我们花了几年时间开发这项技术，我相信我们非常接近实现这一目标。” 在理论物理学家理查德·费曼提出量子计算概念后的50多年里，量子理论正在成为现实。一种针对大规模量子计算机优化的新编程语言允许开发人员编写量子程序，在当前的量子模拟器上调试它们，并在未来真正的拓扑量子计算机上运行它们。微软开发了拓扑量子比特。 量子计算最终可用于解决全球社会面临的一些最棘手的问题——从饥饿到气候变化，研究人员说。KrystaSvore说：“量子计算机可以模拟自然，而使用经典计算机，我们无法真正理解这些过程。”专家认为，拓扑量子计算机最早的用途之一将是帮助人工智能研究人员使用机器学习来加速训练算法的劳动密集型过程。 多年来，物理学家们一直在谈论开发量子计算机的可能性，试图开发出足够精确的高效量子位，以便在开发真正可行的量子计算机中发挥作用。对于那些只使用最低精度物理量子位的研究人员来说，需要大约1,000个物理量子位才能构成一个足够可靠的“逻辑”量子位，以进行任何真正有用的计算。 问题是量子比特非常挑剔。即使是最轻微的扰动，它们也会“分崩离析”，用外行的话来说，这意味着它们不再处于计算可用的物理状态。所以微软引入了拓扑量子比特的概念，让它们更稳定，提供更多内在的防错能力。根据定义，拓扑物质状态是电子可以分解并出现在系统不同位置的物质状态。一旦电子被分解，就很难进行干扰，因为你必须改变存储在不同地方的所有信息。KrystaSvore在微软负责基于量子计算机和量子模拟器的软件开发。 为了打造完整的计算平台基础设施，微软也在同步开发拓扑量子计算的积木、软件和编程语言。尽管预计拓扑量子位比普通量子位更稳健，但它仍然非常脆弱。保护它免受外界影响的唯一方法是将它放在非常非常冷的地方。 由微软量子计算部门的架构师DouglasCarmean领导的团队正在努力开发一种系统架构，允许量子比特在接近绝对零或30毫开尔文的条件下运行。这里是地球上最冷的地方，甚至比深空还要冷，但它可以让在室温下工作的人和计算机进行通信。 Svore表示，微软拓扑量子位的主要优势在于，制作逻辑量子位所需的物理量子位更少。“我们相信这将显着减少开销，”她说，这意味着量子计算机可以用更少的量子位运行得更好。 作为对比，谷歌的Sycamore量子计算芯片使用了53个物理量子比特。对于真正严肃的量子计算任务，研究人员希望至少达到100万个量子比特。但是，微软面临的问题是目前还没有。持续开发到真正投入使用还需要一段时间。
