微软推出一门新的程序语言Q#，可以降低量子出错率

北京时间12月12日早间消息，微软、Alphabet旗下谷歌、IBM及一些小型专业化公司都在开发量子计算机，从理论上讲，量子计算机比现有计算机强大很多。微软最近表示，它已经找到一种不同的方法，可以降低商用量子计算技术的出错率、让它更稳定。如果微软所说的技术真的管用，也许可以推动量子计算快速走向商业化。

本周一，微软推出一门新的程序语言，名叫“Q#”（念作Q Sharp），这是一个工具，可以帮助编程人员为量子计算机编写软件。微软还发布一些模拟器，让程序员在传统台式计算机上测试软件，或者通过Azure云计算服务测试。

微软CEO萨蒂亚·纳德拉（Satya Nadella）认为，与AI、MR一样，量子计算也是一门先进技术，这些技术对于微软的未来发展至关重要。和IBM、谷歌一样，微软极可能会通过互联网以服务的形式向客户出租量子机器计算时间。

2011年，D-Wave Systems率先开始销售量子计算机，不过D-Wave Systems技术一直存在争议，因为计算机只能解决特定数学问题。谷歌IBM的量子计算机更强大，更有可能帮助公司确立“量子霸权”地位，换言之，它们的技术可以解决复杂问题，这些复杂问题是标准超级计算机无法解决的。IBM和创业公司Rigetti Computing还为量子计算机开发了软件。

微软不同，它想开发一台工作机。微软的设计相当新颖，系统可以控制一种难以捉摸的粒子，这种粒子名叫Majorana（马约拉纳费米子），几年前人类甚至还不确定这种粒子是否存在。微软量子计算主管托德·霍姆达尔（Todd Holmdahl）在接受采访时表示，在工程师的努力下，微软已经接近达成控制粒子的目标，让粒子执行计算任务。Xbox、HoloLens项目也是由霍姆达尔负责的，他认为5年之内微软量子计算机就可以进入市场。他还说：“我们目前正在与多位客户谈判，我们认为可以用量子服务解决特定问题。”

人类也许可以用量子计算机开发药物、开发新材料，或者解决复杂的化学难题。微软量子计算软件负责人克里斯塔·斯诺弗（Krysta Svore）认为，量子计算还有一个“杀手级应用”，我们可以用它寻找更高效的合成氨技术，用于化肥生产，目前这一处理过程要消耗全球3%的天然气。

一直以来，科学家不断研究量子计算，研究过程很漫长，至今仍然没有走出研究阶段，量子技术真的实用吗？大家意见不一。研究人员目前只能在几分之一秒的时间内让量子位（qubits）保持量子态。一旦量子位脱离量子态，计算就会出错，这样一来使用量子计算机的好处就会被抹杀。

微软说它所使用的设计完全不同，微软管这种设计叫作“拓扑量子计算机”，从理论上讲它可以创造更稳定的量子位。霍姆达尔认为，从出错的角度看，用微软新设计制造的量子计算机比其它公司制造的量子计算机好1000-10000倍。

伦敦帝国理工学院先进材料研究人员乔纳森·布雷兹(Jonathan Breeze)认为，如果想将量子技术变成商用技术，减少或者修正量子计算错误是关键。

微软设计可以降低出错率，放在实际应用中也许更实用，即使量子位少一些（可能不到100个）也会更实用。微软量子计算软件负责人克里斯塔·斯诺弗（Krysta Svore）说，她所率领的团队已经从算术角度证明，使用量子技术的算法可以大幅提高机器学习应用的速度，最高加快4000倍。