Microsoft launches quantum computing chip + game-related generative AI tools, quantum computing concept stocks rise

微軟公司週三宣佈推出該公司首款量子計算芯片，名叫 Majorana 1。

微軟表示，其 Majorana 1 芯片在一塊便籤紙大小的硬件上集成了 8 個量子比特（qubits），這些是量子計算的基本構建單元。微軟設想，未來該芯片最終能容納 100 萬個量子比特。目前，該芯片的能力僅限於解決數學問題，以證明其可控性。但微軟的工程師表示，它的發展已經足夠成熟，可以作為未來量子計算機的基礎。

分析認為，微軟的這一宣佈表明，該公司工程師已經找到了一種方法，可以在量子計算所需的粒子中構建一個系統，未來可能用於數據中心，並推動化學、醫療等領域的進步。關於該芯片的部分研究成果，微軟稱之為 “拓撲導體”（topoconductor），並於週三發表在《自然（Nature）》期刊上。

負責推進量子計算和其他前沿技術商業化的微軟執行副總裁 Jason Zander 説，

“科學家早在 1937 年就提出了這個理論，我們花了近 100 年的時間來證明它。現在，我們可以利用它。很多人猜測我們距離真正的量子計算還有幾十年，但我們認為更可能是幾年。“

量子計算的突破性進展

儘管量子計算的突破已經被預測了近十年，但最近幾個月的多項公告表明，這項技術正在逐步接近實際應用。

與傳統計算機的基礎架構不同，無論是 iPhone 還是數據中心的超級計算機，所有計算機都以比特（bits）處理信息，每個比特要麼是 0，要麼是 1。然而，量子比特（qubits）表示的是 0 和 1 的概率狀態，在某些情況下，它們可以同時表現為 0 和 1。

由於這種靈活性，一串量子比特可以同時計算多個可能性，從而解決傳統計算機因其嚴格受限於 0 和 1 而無法處理的問題。例如，Alphabet 在去年 12 月宣佈，其最新的量子芯片用 5 分鐘解決了一個問題，而傳統計算機可能需要比宇宙的年齡還長的時間才能計算出來。

然而，谷歌、微軟以及眾多專注於量子計算的初創公司都面臨着一個共同的難題——量子計算的高錯誤率。

例如，量子比特的生成和電子控制需要在極低温度和無噪音環境下進行，因為任何多餘的熱量或聲波都可能導致錯誤。在實驗過程中，這些量子粒子可能在不到一秒鐘的時間內 “閃現” 並消失，而糾正這些錯誤的難度甚至比創造這些粒子本身更大。

微軟的獨特路徑：Majorana 量子比特

微軟自 2004 年起就開始研究量子計算，並採用了一種不同於大多數公司的方法，重點關注如何減少計算誤差，特別是利用 Majorana 準粒子（Majorana quasiparticles），這一概念最早由意大利物理學家 Majorana 在 1930 年代提出。

微軟認為，與其他方法生成的量子比特相比，Majorana 量子比特更不容易受到比特翻轉（即 0 和 1 之間的無意轉換）的影響，因此能提供更穩定的計算能力。

為了隔離和控制 Majorana 準粒子，微軟逐個原子地組裝了一系列砷化銦（indium-arsenide）材料，並將鋁（aluminum）納米線連接成一個 H 型結構。當該結構被冷卻到接近絕對零度並受到磁場的精確調控時，Majorana 準粒子會在字母 “H” 的四個端點形成，從而生成一個量子比特。該量子比特通過微波信號發出可讀的 0 和 1，並且該結構可以在芯片上重複部署，從而實現大規模集成。

仍屬早期研究狀態 但帶動量子計算概念股走高

根據報道，與微軟計劃通過 Azure 公有云提供其定製人工智能芯片 Maia 100 不同，微軟目前不會讓客户使用 Majorana 1 芯片。相反，該芯片是朝着在單個芯片上實現百萬量子比特目標邁出的重要一步，這一目標基於長期的物理研究。

此外，微軟並未依賴台積電（TSMC）或其他公司進行芯片製造，而是在美國本土自行製造 Majorana 1 的組件。這主要得益於該芯片仍處於小規模研究階段。

微軟執行副總裁 Jason Zander 在接受媒體採訪時表示：

“我們希望先實現幾百個量子比特，然後再開始討論商業可靠性的問題。”

與此同時，微軟將與國家實驗室和高校合作，利用 Majorana 1 開展研究。

儘管當前重點是研究，但投資者對量子計算的興趣極大。微軟發佈 Majorana 1 芯片後，IonQ 和 Rigetti 股價分別跳漲 3% 和 6% 左右。

IonQ 的股價在 2024 年上漲了 237%，而 Rigetti 股價飆升近 1500%。兩家公司在 2024 年第三季度的總收入為 1480 萬美元。此外，今年 1 月，微軟發佈博文，稱 2025 年是 “做好量子計算準備的一年”，進一步推動了相關股票上漲。

分析認為，量子計算可能不會成為一個獨立的計算領域，而是提升微軟其他業務，例如人工智能（AI）。微軟的 AI 業務年化收入已超過 130 億美元，Zander 表示，量子計算機可以生成數據，用於訓練 AI 模型。

“現在，你可以讓 AI 發明新的分子、研發新藥，這些在過去幾乎是不可能做到的。”

微軟發佈 Muse AI：如何 “看、學、玩” 得像人類

除了量子芯片，微軟週三還發布了 Muse AI，該模型能夠理解並生成複雜的遊戲序列，同時保持一致的物理規律和角色行為，用於創建視頻遊戲場景。這款工具的數據來自 Xbox 玩家和他們的遊戲手柄。

讓 AI 能夠像人類一樣理解和交互三維空間一直是 AI 領域被認為遙不可及的目標。但微軟表示，Muse 通過觀察 Xbox 遊戲《Bleeding Edge》長達七年的玩家操作記錄，不同於傳統依賴文本或靜態圖像的 AI 模型，可以實現 “實際理解”（practical understanding）、掌握物體、角色和環境如何在三維空間中隨時間互動。

微軟研究院高級首席研究經理 Katja Hofmann 在接受媒體採訪時表示：

“該模型的架構對遊戲本身是無關的，唯一的需求是訪問一個合適的數據集。”

媒體報道稱，微軟的研究團隊設計 Muse 時，採用了最通用的數據格式，即 “人類接口”（human interface）——結合視覺數據和控制器操作來訓練 AI 模型。這使得 Muse 能夠生成最長達兩分鐘的連貫遊戲序列，而這在三維世界中維持物理一致性和角色行為穩定性是一個重要的技術成就。

該系統僅需一秒鐘的遊戲畫面作為輸入，就能生成符合物理規律的複雜場景。

然而，該技術仍然存在一定侷限性。Hofmann 表示，

“圖像分辨率固定為 300×180 像素。模型大小和速度之間存在權衡，我們最大的、最穩定的模型在推理時間上也最慢。”

網友：不是我不明白，這世界變化快

微軟量子芯片的出爐，讓一些網友感嘆科技發展太快：

人們還沒有看到更大的圖景——科技遠遠超出了你在外界看到和聽到的一切。通用人工智能（AGI）將在 100 天內實現。超人工智能（ASI）將在 2 年內誕生。在接下來的 2 到 5 年內，你生活中的技術和經濟將被徹底重塑，變化之大將超出你的想象。該怎麼辦？讓自己健康起來，學會創造價值，提升溝通能力，並帶領他人前行。掌控你的思想、情緒和健康，建立深厚的友誼、家庭、使命和夥伴關係——這是未來唯一真正 “自主” 的遊戲。

朋友們，一場瘋狂的變革即將到來。

還有網友表示，雖然量子計算距離走入人類日常還很遠，但影響力不可小覷，這將進一步加速 AI 的發展，十年後的世界將完全不同。

也有網友對量子比特的不穩定性感到擔憂：

好的。那麼這意味着什麼？我們解決了硬件問題，但如果量子比特的穩定狀態問題還沒有解決，我們又如何能確定硬件能夠正常工作呢？

還有網友對量子計算的安全問題感到擔憂：

你們並沒有詳細説明這種 “新的拓撲物質狀態”，可能是因為它屬於你們芯片的專有技術。

其影響意味着量子芯片的消費者普及，因此我希望微軟在發佈之前能對加密安全問題做出一些説明。

鑑於量子比特數量是突破加密限制的關鍵因素……它現在是否已經能夠破解對稱加密（如 AES 或 RSA）？如果這麼多量子比特落入不良行為者之手，可能會對全球產生深遠影響。

到底是怎麼回事？你們有在研究這個問題嗎？微軟是否也計劃在量子加密領域引領潮流？

你能想象嗎？如果未來所有傳統計算機都需要配備量子芯片，以適應新的加密標準，那將意味着什麼？