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Azure

Microsoft 量子计算机

我们正在设计量子计算机,以帮助解决人类面临的许多最棘手的问题。

我们正走在大规模量子的路上

能够解决人类面临的许多最棘手问题的量子计算机最终需要至少 100 万个稳定量子比特,这些量子比特可以执行 1 百京次运算,同时最多只出现一个错误。Microsoft 正在走一条独特的道路:设计具有新类型量子比特—拓扑量子比特的计算机。理论上它比迄今为止设计的任何其他量子比特都更稳定,这意味着此量子计算机足够小,可以放入壁橱中,并且速度足够快,能够在几天到几周内解决问题。我们最近的物理突破清除了一个重大障碍,并确认了我们正走在实现大规模量子的正确道路上。

Microsoft Quantum Machine

使用云规模化量子计算

Azure 将使规模化量子计算成为现实,然后无缝地为我们的客户带来深远的好处。虽然我们独特的拓扑量子比特设计将大大增强 Microsoft 量子计算机的容错能力,但保持计算机稳定仍然需要高级软件和强大的计算能力。

我们的量子计算机将与 Azure 中的 pascale 经典计算集成,并能够处理量子和经典之间的带宽(每秒超过 10 100–TB)。在量子计算机的每个逻辑时钟周期,都会与经典计算机进行交互,从而使量子计算机保持"活动状态"并生成可靠的输出解决方案。这种规模类型需要云,这使得 Azure 既是我们将量子大规模引入世界的战略的关键推动因素,也是差异化因素。

在大型计算机上操作电线的人
一台有许多电线和线圈的大型金色计算机

生成拓扑量子比特

多年来,Microsoft 制造了自己的 spin、transmon、gatemon 和其他类型的量子比特,但最终发现它们不适合规模化。我们改为开始设计拓扑量子比特。该旅程中的第一步需要重大的物理突破,即产生拓扑超导阶段及其连续的 Majorana 零模式。

现在,独立专家已验证我们的数据,我们正在设计世界上第一个拓扑量子比特,这是唯一已知的设计,有可能满足规模化量子计算所需的条件。

Criteria for scale: Fast, small and controllable.

规模化条件

小型

物理量子比特需要小于 10 微秒,以便信用卡芯片可以容纳其中 100 万微秒,从而实现实际大小的单模块计算机。

快速

量子比特需足够快,以便每个操作在不到 1 微秒的时间内进行,这样便可在几周内解决问题,而不是几十年或几个世纪。

可控

量子比特需要由数字电压脉冲控制,从而确保具有数百万个量子比特的计算机不易出错。

我们才刚刚开始

我们构建规模化量子计算机的道路在短期内是更具挑战性的道路,但从长远来看,它是最有前景的道路。我们的重大物理突破验证了该道路,并且我们仍然确信我们的方向是正确的。我们期待将量子大规模引入世界,并使科学家能够应对世界面临的许多更重要的挑战。

一台大型银色计算机,中间的孔用于查看内部电线和线圈