微软的研究人员有宣布在将信息存储在异国情调中的设备中的第一个“拓扑Qubit”的创建，这可能是一个重大突破。
同时，研究人员也发表了大自然的论文和路线图“为了进一步的工作。Majorana1处理器的设计应该适合一百万个QUAT，这可能足以实现许多重要的量子计算目标 - 例如开裂的加密代码并更快地设计新药和材料。
如果微软的索赔泛滥，该公司可能会超越IBM和Google等竞争对手，他们目前似乎是领导比赛建造一个。
但是，经过同行评审的自然论文仅显示了研究人员所主张的部分内容，路线图仍然包括许多要克服的障碍。
虽然Microsoft新闻稿展示了应该是量子计算硬件的内容，但我们对其可以做什么没有任何独立的确认。尽管如此，微软的消息还是很有希望的。
到现在为止，您可能有一些问题。什么是拓扑量子？就此而言，什么是Qubit？为什么人们想要首先？
量子位很难建造
量子计算机首先在1980年代梦dream以求。如果普通计算机将信息存储在位时，量子计算机将信息存储在量子位或Qubits中。
一个普通的位可以具有0或1的值，但是一个量子位（由于量子力学的定律（控制非常小的粒子）可以具有两者的组合。
如果您想象一个普通的位是可以向上或向下指向的箭头，则量子是可以指向任何方向（或所谓的“叠加”上下的箭头）。
这意味着对于某些计算，量子计算机比普通计算机要快得多 - 尤其是与非列出代码和模拟自然系统有关的速度。
到目前为止，一切都很好。但是事实证明，建立真实的量子并获取信息进出非常困难，因为与外界的互动可以破坏内部精致的量子状态。
研究人员使用了许多不同的技术来制作Qubits，这些技术使用被困在电场中的原子或超导体中当前旋转的涡流。
微小的电线和外来颗粒
微软采取了一种非常不同的方法来构建其“拓扑量子”。他们使用了所谓的主要颗粒，首先是由意大利物理学家Ettore Majorana于1937年理论上的。
主要是天然存在的颗粒，例如电子或质子。相反，它们仅存在于一种稀有的材料中，称为拓扑（这需要高级材料设计，必须冷却至极低的温度）。
实际上，主要的颗粒是如此的异国情调，通常仅在大学中研究 - 不用于实际应用。
微软团队说，他们使用了一条微小的电线，每条电线都被困在两端，用作量子。他们使用微波炉测量量子的值 - 通过电子是在一根电线中还是另一根电线中表示的。
辫子
为什么微软付出了所有这些努力？因为通过将主要颗粒的位置交换（或以某种方式测量它们），因此可以“编织”它们，以便可以无错误地测量它们，并且可以抵抗外部干扰。 （这是“拓扑Qubits”的“拓扑”部分。）
从理论上讲，使用Majorana颗粒制造的量子计算机可以完全没有困扰其他设计的量子错误。
这就是为什么微软选择了这种看似费力的方法的原因。其他技术更容易出现错误，并且可能需要将数百个物理量子位组合在一起，以产生一个可靠的“逻辑量子”。
相反，微软将其时间和资源投入到开发基于Majorana的Qubits中。当他们是大量子派对晚，他们希望他们能够迅速赶上。
总有一个捕获
与往常一样，如果某事听起来太好了，那么就会有一个捕捉。即使对于一台基于Majorana的量子计算机，例如Microsoft宣布的一台计算机，一个操作（称为T-Gate）也无法在没有错误的情况下实现。
因此，基于Majoraana的量子芯片仅“几乎没有错误”。但是，纠正T-Gate错误比对其他量子平台的一般错误校正要简单得多。
现在什么？微软将尝试通过其路线图前进，稳步建造越来越大的Qubits。
科学界将密切关注微软的量子计算处理器的运作方式，以及与其他已经建立的量子计算处理器相比的性能。
同时，对全球大学的主要颗粒颗粒的异国情调和晦涩行为的研究将继续。
斯蒂芬·雷切尔（Stephan Rachel），物理学院教授，墨尔本大学
