微軟「拓撲量子晶片」遭物理學界質疑:證據不足難說服專家
在全球物理學界最大規模的盛會——美國物理學會全球物理峰會上,微軟最新發表的拓撲量子晶片「Majorana 1」成為全場焦點,卻也引發激烈論戰。這款被譽為可能改寫量子運算未來的晶片,正面臨學界排山倒海的質疑聲浪。
今年二月,微軟透過新聞稿高調宣佈成功研發全球首個「拓撲量子位元」(qubit),卻未同步公開完整實驗資料。當時刊登於《自然》期刊的論文,也未能實質證明其拓撲量子位元的有效性。微軟研究員切坦·納亞克在3月18日的演講中承諾將提出有力證據,但現場數百位物理學家似乎並不買單。
會議現場座無虛席,連走道都站滿了人。主持人開場時特別提醒與會者遵守學術倫理,這番話引起現場一陣會意的笑聲——顯然主辦方預見這場演講可能引發激烈交鋒。這並非沒有原因,過去拓撲量子運算領域曾多次發生論文撤稿爭議,學界對此格外謹慎。
納亞克在演講中強調,拓撲量子運算能大幅降低錯誤率,解決傳統量子位元易受幹擾的致命傷。然而他展示的關鍵資料圖表卻呈現隨機雜訊,缺乏明確訊號。納亞克辯稱透過特殊分析方法可從雜訊中辨識出量子位元特徵,但這套說法未能說服最嚴苛的批評者。
「資料完全無法令人信服,微軟量子團隊簡直像是在對數百人同時進行羅夏克墨漬測驗。」蘇格蘭聖安德魯斯大學物理學家亨利·萊格直言不諱。他是微軟研究最激烈的批評者之一,在前一天的演講中更直指微軟採用的「拓撲能隙協議」存在根本缺陷,會因引數範圍不同而得出矛盾結果。
萊格更警告:「任何聲稱在2025年前能實現拓撲量子位元的公司都是在販賣童話,這種不實承諾不僅傷害量子運算領域發展,更會動搖公眾對科學的信任。」微軟研究員羅曼·盧奇恩隨即強力反駁,強調團隊對研究成果深具信心。
技術層面而言,微軟的裝置由僅60奈米寬的鋁奈米線構成,在超導狀態下理論上應能在兩端產生馬約拉納費米子。但材料缺陷導致的「無序性」問題仍是重大挑戰。馬裡蘭大學物理學家桑卡爾·達斯·薩爾瑪指出,雖然微軟裝置已有顯著改進,但「無序性還需要再降低一半」。
值得注意的是,微軟二月論文僅展示「Z型測量」資料,而納亞克此次首度公開的「X型測量」結果更顯雜亂。康乃爾大學物理學家金恩雅直言:「我原本期待看到明確的二元訊號,但實際資料並非如此。」就連相對清晰的Z型測量資料,學界對其是否真能證明馬約拉納費米子存在仍莫衷一是。
匹茲堡大學物理學家謝爾蓋·弗羅洛夫未親臨會場,卻在社交平臺BlueSky發表長文反駁:「今天展示的資料只是雜訊,令人失望至極。」他更斷言微軟二月宣佈的八量子位元晶片「根本不可能正常運作」。
不過也有學者持較溫和態度。阿貢國家實驗室物理學家卡提克·阿加瓦爾認為微軟的理論基礎穩固,但現階段裝置確實無法實際作為量子位元使用。納亞克則信心滿滿表示團隊將持續改進裝置,而弗羅洛夫則預測「更多論文撤稿即將發生」——這場量子運算界的世紀交鋒,短期內恐怕難分勝負。