中美同日芯片大突破，爲量子競賽注入強勁動力

在全球量子計算領先地位的競爭中，中國向前邁出了重要的一步。北京大學的研究人員已經成功地在光學芯片上演示了大規模量子糾纏，這是量子技術的一個關鍵里程碑。

他們的研究利用光在一個微小的芯片上產生並操控一個相互連接的量子態網絡。這一成果爲未來的量子互聯網打開了大門，在這種互聯網中，信息能夠安全且高效地共享。

該研究的一位評審員稱這一突破爲“可擴展量子信息的一個重要里程碑”。據《南華早報》（SCMP）報道，美國、歐洲和日本也嘗試過類似的實驗，但中國團隊率先在光學芯片上實現大規模糾纏。

與依賴需要極低的溫度的超導材料的傳統量子計算方法不同，中國的芯片利用光子技術在室溫下運行。這一特性可能使其在實際應用中佔據優勢，使量子計算更容易被使用且更節能。

在中國推進光子量子計算的同時，微軟專注於一種不同的方法。正如《趣味工程》早些時候報道的那樣，該公司宣佈其馬約拉納1號芯片可以使用拓撲量子比特存儲多達一百萬個量子比特，這種量子比特被設計得更穩定且不易出錯。

微軟將其工作描述爲“量子計算領域的一項突破”，並聲稱該技術有助於解決醫學和材料科學中的複雜問題。公司在社交媒體的一個帖子裡說：“利用數百萬個潛在的量子比特協同工作來解決那些無法解決的問題——從新藥研發到革命性材料——所有這些都在單個芯片上完成。”

雖然這很讓人興奮，但一些科學家持懷疑態度。一些專家認爲微軟可能過早公佈了其研究成果。據《南華早報》報道，一位評審員批評該論文“用詞具有誤導性且含糊不清”，稱其將理論預測、設備設計和實驗結果以一種不完全清晰的方式結合在一起。

不過，其他科學家認爲這項工作是一個進步。一位專家迴應說：“我不同意評審員認爲這不是實質性進展的觀點。我仍然覺得這竟然能夠實現，實在是太驚人了。”

全球量子計算領域的競爭正在加劇。12月，谷歌宣佈其柳（Willow）量子芯片取得突破。這個105量子比特的處理器在不到5分鐘的時間內完成了一項複雜的計算——而這項任務估計最快的超級計算機需要10 septillion（10的24次方）年才能完成。

中國在大規模糾纏方面的成果以及微軟對拓撲量子比特的推動凸顯了量子研究中的不同方法。微軟依賴需要超低溫的超導材料，而中國的光子芯片在室溫下運行，提供了一種實用的替代方案。

這兩個項目都反映了全球正在爲實現量子計算所做的努力。隨着不同路徑被探索，量子優勢之爭仍然不可預測，下一個重大突破可能來自任何地方。

這兩項研究於同一天發表在《自然》雜誌上。