量子计算机芯片

　　据《纽约时报》报道，微软现在要花大量资金和资源来研究量子计算机。

　　量子计算机是一种遵循量子力学规律，进行高速运算、存储及处理量子信息的物理装置。因为它使用的是可重叠的量子单位比特，在处理数据时可让0和1同时出现，因此它的优势也十分明显：处理速度惊人，比传统计算机快数十亿倍。对此雷锋网做过许多详细的科普报道，在此不多赘述。

　　不过人们看到的量子计算机，往往只是存在于科幻小说中。随着科技的不断发展，它正一步步地走向我们的生活。雷锋网曾报道过全球首个量子计算机桥的出现，而如果未来量子计算机能广泛投入使用，许多行业都会受到颠覆，比如药理学、人工智能等。

　　微软相信，公司离“开发基本量子建造块”的目标已经足够接近，该公司的工程经理 Todd Holmdahl 表示，“目前，微软已经能够设计出基本量子比特构件单元，做好了开发出一台完整量子计算机的准备。”

　　想开发出能够实际投入使用的量子计算机，研究人员面临不小的挑战，而微软的入局方式与竞争对手有些不同。该公司的方法是以“任意子（anyons）”作为基础。“任意子”是一种以 2D 形式存在的粒子，可用于构建超级计算机的模块并激发亚原子的物理属性。

　　让量子计算机执行实用的计算是否有可能？对这一问题，物理学家和计算机科学家们存在争议。在一些研究项目中，研究人员试图用不同的材料设计创建量子。微软选择的是拓扑量子计算。今年有三位科学家获得诺贝尔物理学奖，他们认为粒子或许能以 2D 形式存在，而微软的方法正是以此作为基础。

　　“将半导体与超导体结合在一起，这就是我们的秘诀。”研发团队表示。微软最近已经在控制可被用于形成量子比特的材料领域取得了实质性进展， 距离将量子计算温度控制在绝对零度的目标非常接近。

　　事实上，早在 2005 年微软就已经开始钻研量子计算技术。在当时微软还悄悄成立了 “Station Q” 实验室，负责人是数字家 Michael Freedman。如今微软已经决心跳出纯学术研究，计划斥巨额资源开发量子计算机的原型产品，与 IBM和谷歌等科技巨头一同分这杯羹。

　　不过，目前能够超越数字计算机的算法还相当少。从早期著名的肖尔算法（Shor's algorithm）中我们或许能看到了一丝希望——未来量子计算可以被用于破解密码。一旦这项研究实现，不仅整个物理界会发生剧变，人们的生活也会产生翻天覆地的变化——现代电子商务的密码将不会被破解，我们可以通过量子计算机以更快的速度搜索数据库，执行机器学习算法。这也将成为计算机视觉和语音识别技术的重大利好。