物理学家大多不相信微软的新拓扑量子芯片

加利福尼亚州阿纳海姆。 - 在世界上最大的物理学家聚会上，关于微软声称的新型量子计算芯片的讨论也许是主要的吸引力。

微软2月份宣布包含第一个拓扑量子位或量子位的芯片，引发了物理社区中的热反射。该发现是通过新闻稿宣布的，而没有公开共享的数据备份。一个并发纸自然没有证明拓扑量子。该论文的合着者Microsoft研究员Chetan Nayak承诺在3月18日的演讲中提供可靠的证据在美国物理学会的全球物理峰会上。

在谈话之前，会议主席宣布了公告：遵循《行为准则》；尊重他人。房间里装满了数百位急切的物理学家，填满了座位并沿着墙壁站立，他们故意笑着说礼节可能会丢失。

拓扑量子计算通过。尽管如此，这个概念仍然有很大的希望。组成量子计算机的量楼众所周知易碎且容易出错。利用拓扑概念的Qubits，是用孔或循环描述结构的数学学科，。借助拓扑量子计算，“您的错误率可能很低，”在加利福尼亚州圣塔芭芭拉的Microsoft车站Q的Nayak在演讲中说。

科学家并没有对他提供的数据感到惊讶。

关键图看起来像随机的抖动，而不是可识别的信号。 Nayak声称，对这种明显的随机性的分析揭示了噪声的基础模式，表明工作量子位。该论点还不足以翻转最严厉的批评家。

“数据令人难以置信。仿佛Microsoft Quantum正在尝试同时对数百人进行Rorschach测试，”苏格兰圣安德鲁斯大学的物理学家亨利·莱格（Henry Legg）说，这是苏格兰大学的最激烈批评者之一。

尽管如此，其他人仍然乐观，微软可以改善其设备以产生更清晰的信号。 “我觉得称其为Qubit可能还为时过早，”伊利诺伊州Lemont的Argonne National Laboratory的物理学家Kartiek Agarwal说。但是，“有很多积极的迹象。”

拓扑Qub的抽奖和缩写

量子计算机有望解锁新类型的计算，但前提是使它们可靠。构建本质上容易出错的量子的想法激发了科学家。 Argonne National Laboratory的物理学家Ivar Martin说：“这是量子计算的最具创造力，更具原创的方法之一，从这个意义上讲，我真的一直在为之扎根。”

但是这个想法一直在努力下台，落后于更传统的Qubit技术的数十年。

创建拓扑量子需要在材料中挑衅电子才能跳舞。电子集体的行为就像是假设的粒子事物：被称为Majorana的准粒子。但是，创建Maporanas并证明它们存在，这是极具挑战性的。

马丁指出，微软取得了令人印象深刻的进步。但是，“就展示这次会议上人们最关心的事情而言，这确实令人信服地展示了Majoranas的物理学，这对许多人来说是不可思议的。”

如果可能的情况不那么小，那将描述莱格（Legg），他在纳亚克（Nayak）的前一天发表了演讲。他对Microsoft方法的基础表示怀疑，这是一个充满爆裂的房间，尽管它的房间要比Nayak的头条新闻场所小得多。

在他的演讲中，在最后一刻挤进了会议的时间表列出了许多批评。批评以用于证明该设备首先是拓扑的方法的中心 - 拓扑间隙方案，”在2023年的Microsoft纸上布置物理评论B.他在演讲中辩称，该协议有缺陷3月11日提交的论文到arxiv.org。例如，Legg认为，该协议为相同数据提供了不同的结果，具体取决于所包括的参数范围，例如磁场或电压值的传播。

Legg说：“任何声称在2025年拥有拓扑Qubit的公司本质上都在出售童话般，我认为这是一个危险的童话。” “它破坏了量子计算领域，总的来说，我认为这实际上是公众对科学的信心。”

在Legg的演讲后立即进行问答期间，Microsoft研究员Roman Lutchyn凭借强烈的反驳：“这里的许多陈述只是不正确，”他在Legg的几个主张中提出了滴答作用，他也在一个人中解决了这一问题。LinkedIn帖子。 “我们支持这些论文的结果。”

行为不检

在最基本的水平上，微软的设备由铝纳米线组成，仅60纳米宽，宽度为半导体。冷却后，该铝会变成超导，从而使其不受阻力传输电力。这会在半导体中诱导超导性，从而为主要的主要条件创造了理想的条件。一旦将设备调谐到磁场和电压的特定值后，理论上应在纳米线的每一端出现Majoranas。

这些设备中的障碍是拓扑尺寸的一个大问题。表面粗糙度或物质缺陷会导致虚假信号或模棱两可的结果。马里兰州大学公园马里兰州大学的物理学家Sankar Das Sarma说，近年来，微软的设备在这方面得到了极大的改善。但是，他说：“还需要进一步改进。……我认为疾病仍然需要再减少两个因素。”

当铝线以H形排列时，它们在其四个末端的每一个中都会产生一个量子。要声称一个工作量子，微软需要证明他们可以对其进行测量。这涉及探测，热狗形的纳米颗粒在纳米线附近放置。需要两种类型的测量，称为X和Z。

在二月自然纸，微软展示了Z测量，其中涉及探测与单线相关的量子点。重复的Z测量结果揭示了两个可能的状态之间的量子位置，即拓扑量子的预期结果。这些过渡据称表明奇偶校验的翻转基本上反映了电线中是否有偶数或奇数的电子。

在Nayak的演讲中，他推出了他们的X测量，该测量值探测了一个与两个纳米线相邻的量子点。这些数据的图看起来是随机的，在两个值之间缺乏相同的明显幻灯片。

观众似乎并没有特别印象深刻。在问答期间，康奈尔大学物理学家恩·金（Eun-Ah Kim）说：“我很喜欢这个，只是向我尖叫，只有两个，但我认为那不是我所看到的。”

纳亚克说，对随机数据的统计分析显示出隐藏的模式。但是，在一封电子邮件中，Kim质疑了Nayak嘲笑这种模式的方法的有效性。

即使是关于更清晰的Z测量，科学家仍然不同意这种翻转是否构成了Majoranas的证据。达斯·萨尔马（Das Sarma）说：“我说服了，但是善意的人们可能会不同意。”

在演讲中，与会者高度提高了智能手机，以拍摄Nayak幻灯片的照片，该幻灯片在物理社区周围散发出来。演讲结束后，匹兹堡大学的物理学家谢尔盖·弗洛洛夫（Sergey Frolov）不在会议上详细的反驳在社交媒体平台布鲁斯基。

弗罗夫写道：“显示的数据是……只是噪音。它们简直令人失望。”他建议，这对于包含微软在2月份宣布的八个Qubits的芯片来说并不是一个好兆头：鉴于我们今天所看到的，芯片不可能起作用。”

并非所有科学家都像Legg和Frolov一样关键。例如，Agarwal认为Microsoft的拓扑间隙协议是他们当前工作的基础。但是，他指出，鉴于其值实际上是随机的，因此呈现的设备Nayak是不切实际的。 Agarwal说：“它当然不能用作目前状态的量子。这也显然很明显。”

Nayak充满信心，他的团队将进一步改善他们的设备，直到怀疑者说服。弗洛夫（Frolov）对此充满信心，他们有更多的纸质收缩即将到来。