微软推出 采用 1,000 倍可靠性提升的 Majorana 2 量子芯片

微软在周二于其年度 Build 大会期间发布了 Majorana 2 量子芯片，并宣布该设备比其前身可靠性高 1,000 倍。该芯片实现了平均 20 秒的量子比特（qubit）寿命，且部分可持续长达 1 分钟。公司将这些改进归因于 AI 工具，它们加速了材料发现以及制造流程。该公告加剧了人们对量子计算机何时可能变得足够强大以威胁现代密码学的担忧，包括比特币的 461 亿美元已暴露资金的安全性。

微软用基于铅的设计取代铝

Majorana 2 用一种基于铅的设计替换了 Majorana 1 中使用的基于铝的拓扑超导体，从而更好地保护量子比特免受干扰。微软表示，这一变化带来了可靠性和速度的显著提升。该公司称，预计将在 2029 年实现可扩展的量子计算。“我们需要每年都做改进，让我们更接近于交付一台我们认为将具有巨大的商业和社会价值的计算机，”微软技术杰出研究员 Chetan Nayak 表示。“我们必须沿着这条路线继续前进来实现它，但我们相对于去年到底如何？我们已经好 1,000 倍了。”

AI 工具自动化量子研究与制造

微软表示，其 Microsoft Discovery 平台以及自主型（agentic）AI 工具帮助研究人员分析数十年的量子研究，识别有前景的材料，自动化测量，优化制造工艺，并发现制造缺陷，从而提升量子比特可靠性。该公司量子团队开发了一种 AI 代理，用于组织、分析并呈现来自整个项目的信息，以帮助来自多个国家和学科的研究人员应对该项目不断增长的知识体系。“使用自主型 AI 来自动化测量堪称改变游戏规则，”微软量子业务公司副总裁 Zulfi Alam 表示。“它会做一些数学运算，然后开始说：‘嘿，我在哪里能找到最低的点，让一切大体都能运转？’它还能并行完成所有这些电压调整，而人类无法做到。我们思维的方式更偏向线性。”

量子计算对比特币密码学构成威胁

该公告发布之际，正值人们持续担忧所谓的“Q-Day”，即量子计算机变得足够强大以破解广泛使用的公钥密码学的时点，从而使攻击者能够从已暴露的公钥推导出私钥并窃取资金。人们普遍预计，当这种情况发生时，比特币将是最大的目标之一，据称由于公钥已暴露，价值 4610 亿美元的 BTC 存在风险。“量子计算机可能会做什么——这对比特币而言最相关的就是——伪造比特币今天使用的数字签名，”Andreessen Horowitz 的研究合伙人、乔治城大学副教授 Justin Thaler 对 Decrypt 表示。“拥有量子计算机的人可以授权一笔交易，将你账户里的所有比特币转走，或者，不管你想怎么理解：当你并没有授权的时候。担忧就在这里。”

Google 与 Caltech 报告并行的量子进展

微软并非唯一一家在报告快速进展。10 月，Google 的 Willow 芯片展示了量子误差率的大幅下降，而更近期来自 Caltech 的研究则表明，破解椭圆曲线密码学所需的量子资源可能比此前估计更少。Google 预计 Q-Day 可能在 2032 年到来，而其他研究人员则表示可能在 2030 年发生。

FAQ

微软的 Majorana 2 量子芯片提供了哪些改进？ 微软的 Majorana 2 量子芯片比其前身可靠性高 1,000 倍，平均 qubit 寿命为 20 秒，其中一些可持续长达 1 分钟。该芯片使用基于铅的拓扑超导体设计，更好地保护量子比特免受干扰，从而取代 Majorana 1 中使用的基于铝的设计。

AI 如何推动 Majorana 2 的开发？ 微软表示，其 Microsoft Discovery 平台以及自主型（agentic）AI 工具帮助研究人员分析数十年的量子研究，识别有前景的材料，自动化测量，优化制造工艺，并发现制造缺陷，从而提升量子比特可靠性。这些 AI 工具以并行方式自动完成电压调整，这是人类研究人员无法同时做到的任务。

量子计算机何时可能威胁比特币的密码学？ Google 预计 Q-Day（量子计算机能够破解公钥密码学的时点）可能在 2032 年到来，而其他研究人员则表示可能在 2030 年发生。据称，由于公钥已暴露、且可能被足够强大的量子计算机利用，价值 4610 亿美元的比特币存在风险。