近期，微软在官方网站刊文表示将着手量子计算工程样机研发，并宣称这可能是一台能击败谷歌和IBM的量子计算机样机。

与谷歌和IBM使用超导导线环作为量子比特不同，微软的思路是基于一种被称为“任意子”（anyons）的粒子，这种粒子只能存在于二维空间，具有奇异的物理特性。负责量子计算机项目的微软资深技术经理托德·霍尔姆达尔（Todd Holmdahl）透露，微软目前已经基本完成了基本量子比特模块的设计，正在进行样机设计。霍尔姆达尔表示，一旦第一个量子比特制成，微软将开始构建大规模量子比特阵列的研究。

图：负责量子计算机项目的微软技术经理托德·霍尔姆达尔（Todd Holmdahl）

微软采用了“拓扑量子计算”方案，基于一种被称为“拓扑量子比特”的量子信息单位。该方案的基础是2016年度诺贝尔物理学奖获奖内容。微软团队相信拓扑量子比特能够更好地应对温度、电噪声等因素的干扰，从而长时间保持量子状态，更具实用性、稳定性和工作效率。

霍尔姆达尔的研究团队阵容强大，包括荷兰代尔夫特理工大学物理学家里奥·考文霍温（Leo Kouwenhoven）、哥本哈根大学物理学家查尔斯·M·马库斯（Charles M. Marcus）、悉尼大学物理学家大卫·雷利（David Reilly）等。

上述物理学家表示，在过去两年里，科学研究取得了进步，科学家越来越有信心，他们认为微软可以创造出更稳定的量子，正因如此，微软才会作出开发拓扑量子计算机的决定。

“将半导体与超导体结合在一起，这就是配方的秘诀。”马库斯表示，最近研究人员取得突破，他们已经可以控制形成量子的材料。研究人员使用多种方法彼此竞争，核心问题在于将量子计算机温度降至绝对零摄氏度。

微软很重视工程样机研发，但并不仅仅想要一台只能在实验室中工作的量子计算机，而是希望提供量子计算软硬件接口，从而让对量子计算并不精通的其他领域专家也可以用该机器来解决现实世界中的问题，进而引领新一轮信息技术革命。

研究人员深知，要开发出可以真正使用的量子计算机还有很大的挑战，在基本物理层还有问题需要解决，研究人员还要开发新软件挖掘量子设备的潜能。

目前，科技界对量子计算机的出现越来越乐观。若量子计算机果真投入使用，许多行业都会受到影响，比如药物设计、数据搜索、人工智能等，人类对现代物理也会有更深入的理解。

在启动量子计算机样机研制的同时，微软还启动了相应的量子计算软件研发项目，目的在于开发能够求解复杂问题的软件。软、硬件之间的研发工作还可以互相推动，共同促进。

（本文来源：《中国科学报》；）

如若转载，请注明e科网。

如果你有好文章想发表or科研成果想展示推广，可以联系我们或免费注册拥有自己的主页