微軟公佈量子處理器 Majorana 2：靠 AI 輔助設計，量子位元壽命飆升至 20 秒

量子計算領域一直有個讓人頭疼的死穴：量子位元實在是太脆弱了。周圍溫度稍有波動，或者漏進一點電磁干擾，好不容易維持的量子態瞬間就會瓦解。

Microsoft 最近公佈了新一代可擴充套件量子處理器 Majorana 2。相比上一代 Majorana 1，新晶片上的拓撲量子位元在可靠性上直接拉高了超過 1000 倍。

更直觀的變化在壽命上。之前 Majorana 1 的量子位元壽命只有 1 到 12 毫秒，如今在 Majorana 2 上，平均壽命直接躍升到了 20 秒，個別情況下甚至能撐過 1 分鐘。

換掉鋁材料，AI 幫了大忙

拓撲量子位元能多撐這幾十秒，關鍵在於底層的材料堆疊大換血。

之前的材料體系用的是鋁，這次微軟在複合量子阱上方換成了鉛。這一改動帶來了更大的拓撲能隙，能更有效地隔絕外部環境噪聲的干擾。

有意思的是，這套全新的鉛基混合材料堆疊並不是科研人員在實驗室裡盲試出來的，而是由 AI 輔助完成的設計。

從 Majorana 1 攻克物理層面的障礙，到 Majorana 2 解決拓撲量子位元的製造工程難題，微軟前後只花了一年左右的時間。

拿下 DARPA 終選，路線圖砍掉一半

這項突破也直接改變了軍工和國家級科研機構對微軟的評估。

在美國國防高階研究計劃局（DARPA）的實用級量子計算（US2QC）計劃中，微軟成了僅存的兩家晉級最終階段的公司之一。

包括橡樹嶺、洛斯阿拉摩斯、勞倫斯伯克利等全美多個國家實驗室的專家，共同對微軟的量子硬體、架構和軟體方案進行了獨立驗證。隨後雙方簽署協議，正式推進最終階段的容錯原型機研發。

進展比預想得更快。微軟表示，由於製造瓶頸被打破，他們把實現實用量子計算機的路線圖時間砍掉了一半，現在的目標是 2029 年製造出容錯量子計算機。

為什麼重要

拓撲量子計算路線在業內向來被稱為「地獄難度」。雖然理論上它靠物理特性天然免疫許多噪聲，能大幅降低糾錯所需的位元冗餘，但過去多年一直停留在物理存在性的爭論裡。

從毫秒級到 20 秒的跳躍，加上超過 1000 倍的可靠性提升，說明拓撲路線終於邁過了純物理發現的門檻，開始進入真正的工程製造階段。

更值得關注的是 AI 在其中的角色。用 AI 來設計量子硬體的核心材料，反過來再用量子算力推動未來技術，這種閉環看起來正在成為現實。

不過在我們看來，從單個或少數量子位元的穩定，到 2029 年做出一臺真正能解決實際問題的容錯整機，中間還隔著晶片互聯、控制系統和規模化製造等一系列大坑。對於企業和開發者來說，現在還不到考慮接入的時候，但量子計算的路線之爭，天平顯然又發生了一次明顯的傾斜。