（文章來源：百家號(hào)）

微軟今年夏天為開發(fā)人員開源了其量子開發(fā)套件以及Q＃編譯器和模擬器。今天宣布的與初創(chuàng)公司IonQ的合作關(guān)系將使開發(fā)人員能夠?qū)F(xiàn)有的Microsoft產(chǎn)品（例如Visual Studio或Quantum Development Kit）與量子計(jì)算機(jī)一起使用。

微軟是投資量子計(jì)算的幾家科技巨頭之一，通過使用奇怪的量子力學(xué)過程處理數(shù)據(jù)，有望實(shí)現(xiàn)前所未有的計(jì)算能力。該公司現(xiàn)在正在準(zhǔn)備其Azure云計(jì)算服務(wù)，以向特定客戶提供訪問三臺(tái)原型量子計(jì)算機(jī)的權(quán)利，這些原型計(jì)算機(jī)來自工程集團(tuán)Honeywell和兩家初創(chuàng)公司IonQ（從馬里蘭大學(xué)誕生）和QCI（從耶魯大學(xué)拆分出來）。

微軟的新服務(wù)名為Azure Quantum，它將公司先前發(fā)布的量子編程工具與其云服務(wù)相集成。編碼人員可以在模擬量子硬件或Honeywell，IonQ或QCI的真實(shí)量子硬件上運(yùn)行量子代碼。

微軟周一在奧蘭多的Ignite會(huì)議上宣布了這項(xiàng)新服務(wù)，稱它將在未來幾個(gè)月內(nèi)推出。該公司的合作伙伴將在自己的設(shè)施中運(yùn)行他們的量子計(jì)算機(jī)，但是可以通過互聯(lián)網(wǎng)將它們鏈接到Microsoft的云中。微軟擁有自己的長期運(yùn)行的量子研究程序，但尚未生產(chǎn)任何量子計(jì)算硬件。

Azure Quantum與IBM的一項(xiàng)服務(wù)相似，后者自2016年以來免費(fèi)提供對(duì)原型量子計(jì)算機(jī)的收費(fèi)訪問。谷歌上周表示，其量子處理器之一通過超越頂級(jí)超級(jí)計(jì)算機(jī)而達(dá)到了一個(gè)稱為“量子至上性”的里程碑。谷歌表示，它將很快為部分公司提供對(duì)量子硬件的遠(yuǎn)程訪問。微軟的計(jì)劃與眾不同之處在于，它可以訪問幾種不同的量子計(jì)算技術(shù)，從而可以預(yù)見量子計(jì)算市場的未來。

由于量子硬件很難操作，因此大多數(shù)使用它的公司都希望通過云服務(wù)來實(shí)現(xiàn)，而不是購買或建造自己的量子計(jì)算機(jī)。到目前為止，IBM和Google只是在談?wù)摓榭蛻籼峁?duì)其自己的硬件的訪問權(quán)限。微軟的硬件合作伙伴代表了兩種領(lǐng)先的但不同的量子計(jì)算機(jī)構(gòu)建方式。霍尼韋爾和IonQ使用捕獲在電磁場中的單個(gè)離子對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，而QCI使用超導(dǎo)金屬電路，這種方法也受到IBM和Google的支持。

微軟的量子云缺乏的一件事是該公司自己的量子硬件。微軟的大型量子研究計(jì)劃著眼于一種較不成熟的技術(shù)，該技術(shù)說從長遠(yuǎn)來看會(huì)更好，但尚未生產(chǎn)出甚至可以進(jìn)行幼兒園運(yùn)算的芯片。

量子計(jì)算機(jī)是由不尋常的設(shè)備（稱為“量子位”）構(gòu)建的。它們像常規(guī)硬件中的組件一樣對(duì)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行操作。但是，由于量子位將1和0編碼為量子機(jī)械效應(yīng)，就像亞原子粒子的自旋一樣，它們可以翻轉(zhuǎn)為第三狀態(tài)，該狀態(tài)同時(shí)為1和0的疊加。與當(dāng)今人類世界中的任何事物不同，該狀態(tài)允許數(shù)學(xué)可以簡化常規(guī)計(jì)算機(jī)無法進(jìn)行的計(jì)算。

科技行業(yè)的量子夢想面臨的主要挑戰(zhàn)是量子比特非常不可靠。量子機(jī)械過程非常微妙，容易被熱或電磁噪聲淹沒。IBM，谷歌和英特爾生產(chǎn)的最大芯片大約有50量子比特。但尚不清楚這些設(shè)備是否可以用不到一百萬或更多的量子比特，更高的質(zhì)量來使用。

微軟押注的是關(guān)鍵理論設(shè)備的最新理論版本，稱為拓?fù)淞孔游唬A(yù)計(jì)比現(xiàn)有量子位更穩(wěn)定。它的基礎(chǔ)是操縱一個(gè)長期以來理論化但直到最近才瞥見的被稱為Majorana零模式的亞原子現(xiàn)象，該現(xiàn)象以一位1938年神秘失蹤的意大利物理學(xué)家的名字命名。

當(dāng)被問及微軟是否會(huì)在周一宣布自己的量子處理器準(zhǔn)備就緒時(shí)，拔掉其周一宣布的硬件合作伙伴時(shí)，納亞克表示反對(duì)。但是他建議微軟考慮采用一種類似于筆記本電腦的策略，微軟在該筆記本電腦上擁有自己的Surface品牌并支持競爭設(shè)備。他說：“我們期望多種形式的硬件共存一段時(shí)間。”

盡管缺乏自己的量子計(jì)算硬件，微軟還是在周一發(fā)布了新的計(jì)算機(jī)芯片。它是常規(guī)的，不是量子的，而是專門設(shè)計(jì)用于在比深空空間低的溫度下工作的，以幫助控制該公司希望的量子處理器。

像Google和IBM當(dāng)前的量子硬件一樣，微軟未來的量子比特將需要在特殊的冰箱內(nèi)冷卻至接近零的絕對(duì)溫度。創(chuàng)建一個(gè)能夠在緊挨著量子處理器的情況下保持運(yùn)行的計(jì)算機(jī)芯片，可以減少需要用盡的功率來控制冰箱外部電子設(shè)備。量子芯片僅由外部電子設(shè)備控制的谷歌上周表示，布線是擴(kuò)大其技術(shù)規(guī)模的主要挑戰(zhàn)。

（責(zé)任編輯：fqj）