Nature撤稿！三年前微軟在量子計算上的巨大勝利終究是錯誤
多年來，為了構(gòu)建一臺能夠?qū)嶋H運行的量子計算機，微軟一直押注一種稱為馬約拉納費米子的量子粒子。三年前，由微軟資助的研究團隊在《自然》雜志發(fā)表的論文稱，證明這種粒子確實存在，但這一發(fā)現(xiàn)遭到學者的質(zhì)疑。目前，這篇論文已被撤回。
三年過去，微軟2018年的發(fā)現(xiàn)卻被證明失敗了！
剛剛，一個由微軟領(lǐng)導的研究團隊已經(jīng)撤回了2018年在《自然》雜志上發(fā)表的一篇有爭議的論文。
該論文被吹捧為創(chuàng)造實用量子計算機的關(guān)鍵突破，并聲稱已經(jīng)找到了難以捉摸的次原子粒子（馬約拉納費米子）的證據(jù)。
一項調(diào)查發(fā)現(xiàn)這項研究遺漏了關(guān)鍵數(shù)據(jù)。
目前《自然》雜志上已經(jīng)顯示這篇論文被撤回。
為什么被撤稿？
被撤回的論文來自代爾夫特理工大學（Delft University of Technology）微軟物理學家 Leo Kouwenhoven 領(lǐng)導的實驗室。
2018年3月，Leo Kouwenhoven 發(fā)表論文稱他們觀測到一種難以捉摸的粒子，稱為馬約拉納費米子（Majorana fermion）。
馬約拉納費米子是一種費米子，它的反粒子就是它本身。
1937年，意大利物理學家Ettore Majorana發(fā)表了一篇論文，假設(shè)了這種粒子的存在，因此得名馬約拉納費米子。
相比于 Kouwenhoven 2012年的研究，這篇2018年的論文稱發(fā)現(xiàn)了更有力的證據(jù)表明馬約拉納費米子是存在的。
這篇論文的發(fā)表為 Kouwenhoven個人及其在代爾夫特理工大學的實驗室贏得了巨大聲譽。
這篇論文聲稱，在通過極低溫半導體線的電流中看到了馬約拉納費米子的存在信號——「零偏峰」（zero-bias peak）。
上個月晚些時候，Kouwenhoven 和他的21位合著者發(fā)表了一篇新論文，其中包括了他們實驗中的更多數(shù)據(jù)。
報告的結(jié)論是，他們終究沒有找到這種珍貴的粒子。
來自作者的一個附注說明，在著名的雜志《自然》上原始論文將被撤回，理由是「技術(shù)錯誤」。
通過分析相關(guān)實驗的原始數(shù)據(jù)，該領(lǐng)域的兩名物理學家提出了不同的意見。
匹茲堡大學Sergey Frolov教授表示，他在未公開數(shù)據(jù)中看到了很多問題，包括偏離主線但被論文忽略的數(shù)據(jù)點。
如果納入這些數(shù)據(jù)點，則結(jié)論完全不同——馬約拉納費米子并未出現(xiàn)。
這項論文的研究人員表示，「我們?yōu)樵鍥]有足夠的科學嚴謹性向社區(qū)道歉?！?/p>
欲奪量子霸權(quán)：微軟押注「馬約拉納費米子」
近年來，谷歌、IBM、微軟、英特爾等科技巨頭通過不同技術(shù)路徑不斷實現(xiàn)對更多量子比特的操縱。
量子計算機是由量子比特的設(shè)備構(gòu)成，量子比特可以對1和0的數(shù)據(jù)進行編碼，但也可以使用稱為疊加態(tài)的量子狀態(tài)來執(zhí)行傳統(tǒng)計算機中比特不可能執(zhí)行的數(shù)學技巧。
實現(xiàn)這一想法商業(yè)化的主要挑戰(zhàn)是量子態(tài)非常脆弱，很容易被熱噪聲或電磁噪聲壓制，使量子比特容易出錯。
谷歌、 IBM 和英特爾都展示了大約50個量子比特的量子處理器原型，包括高盛和Merck在內(nèi)的公司正在測試這項技術(shù)。
但是大型運行工作可能需要成千上萬的量子比特。量子計算機的大部分時間可能需要用于修正自身的故障。
就在2004年，微軟公司的研究人員找到了技術(shù)戰(zhàn)略負責人Craig Mundie，說他們有辦法解決阻礙量子計算機發(fā)展的一個問題之后，即量子比特的不穩(wěn)定性，微軟對馬約拉納費米子粒子產(chǎn)生了興趣。
因此，微軟采取了一種不同的研究方法，利用理論物理學的論文，提出了一種建立量子位的方法，并聲稱基于馬約拉納費米子的量子比特將具有可擴展性。
但是經(jīng)過十多年的研究，發(fā)表論文的研究竟出現(xiàn)了錯誤。
量子計算夢破碎，馬約拉納費米子的發(fā)現(xiàn)還需30年
這些難以捉摸的馬約拉納費米子是微軟量子計算硬件方法的核心，但是這種方法顯然落后于 IBM和谷歌等其它公司。
然而現(xiàn)在，微軟團隊又不得不承認他們的數(shù)據(jù)解釋存在缺陷，這打破了微軟想要率先推出一臺可運行的量子超級計算機的希望。
當微軟在尋找馬約拉納費米子的時候，谷歌在已有的量子位技術(shù)上取得了穩(wěn)步的進展。
2019年，谷歌開發(fā)了一個 54 量子比特的計算機Sycamore，成功演示了「量子霸權(quán)」，讓量子系統(tǒng)花費約200秒完成傳統(tǒng)超級計算機要1萬年才能完成的任務。
之后，微軟似乎想要對沖量子計算賭注，宣布通過云服務 Azure 提供其他公司的量子硬件訪問權(quán)限。
微軟的量子比特離這個目標還有多遠尚不清楚。
曾與微軟研究人員合作過的馬里蘭大學理論物理學家 Sankar Das Sarma 表示，基于馬約拉納費米子的量子計算可能處于類似于1926年第一個晶體管專利申請的階段。
直到1947年，研究人員才制造出第一個可工作的晶體管; 使計算機工業(yè)得以實現(xiàn)的微型硅版本到20世紀50年代后期才被開發(fā)出來。
他表示，「我看不出為什么馬約拉納費米子不能存在，或者一旦存在就無法控制。但這可能需要30年的時間。」
