微软近日正式发布了其第二代拓扑量子芯片Majorana 2。这款芯片采用了全新的材料堆叠架构,其量子比特的可靠性据称比上一代提升了1000倍。基于这一重大进展,微软将可扩展量子计算机的实现目标从原规划大幅提前至2029年。
资料显示,微软于2025年2月首次发布Majorana 1芯片,并将其定位为全球首款采用拓扑量子比特的量子处理器。微软认为,这一架构是实现大规模量子计算的重要路径,相比其他设计方案具有更低的错误率优势。
量子寿命实现跨越式突破
Majorana 2最显著的进步在于量子态保持时间(即量子比特寿命)。该芯片的量子比特平均寿命达到20秒,部分情况下甚至可延长至1分钟。这一数据与业界常见的微秒级寿命相比堪称巨大飞跃,相较之下,上一代Majorana 1的寿命仅在1至12毫秒之间。
微软量子硬件企业副总裁、技术院士Chetan Nayak表示:"我们需要每年持续改进,才能最终交付一台具有巨大商业和社会价值的量子计算机。与去年相比,我们的性能已经提升了1000倍。"
材料革新带来更强稳定性
Majorana 2在材料层面进行了关键升级:超导层从铝替换为铅,并引入了基于砷化铟和砷化锑铟的新型半导体区域。微软表示,这些改进使芯片的拓扑相位更加稳固,其保护性的拓扑能隙比前代扩大了一倍以上。更大的能隙意味着更强的抗环境噪声和纠错能力,从而显著提升了量子比特的稳定性。
AI驱动研发加速
值得关注的是,这款芯片的研发得到了微软Discovery平台中"智能体AI"(Agentic AI)技术的支持。微软称,其量子团队正利用这一技术应对可靠性、速度和规模等长期制约量子计算实用化的挑战。
与此同时,微软还宣布了Microsoft Discovery平台的全面商用。该平台面向科研机构,集成了科学研究AI智能体、研究工作流结构化引擎以及安全治理功能。研究人员可部署自主智能体团队,完成假设生成、实验优化和理论验证等任务。针对个人研究者,微软还推出了Discovery应用的早期预览版,拥有GitHub Copilot账户的用户可在个人设备上免费使用部分核心功能。

