《自然》质疑微软量子重大突破:其识别“能隙”信号,本质更接近随机噪声

《自然》质疑微软量子重大突破:其识别“能隙”信号,本质更接近随机噪声

  • 2026-06-25
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关键词: 微软 马约拉纳费米子 拓扑量子比特 自然期刊 量子计算

微软基于马约拉纳费米子(Majorana fermion)路线的量子计算故事,又一次被《自然》"打回重审"。

6月25日消息,路透社援引《自然》最新刊发的一篇同行评审评论文章报道称,苏格兰圣安德鲁斯大学量子物理学讲师亨利·莱格(Henry Legg)在文中矛头直指微软于2025年2月发表在《自然》的论文及配套新闻稿——这正是微软本月宣布“2029年前推出一套可用量子计算系统”的全部研发依据。莱格认为,微软自研软件识别出的那处“能隙”信号,本质更接近随机噪声。

对此,微软在《自然》同步刊发正式回应,其量子硬件研发负责人切坦·纳亚克(Chetan Nayak)接受路透社采访时态度不变:“既然飞机就在眼前,何不直接登机试飞?”

莱格的质疑:翻遍面包店找“耶稣像吐司”

量子计算机被视为能攻克传统计算机无力应对的科学难题与密码学问题的下一代算力基座。特朗普政府本周刚定下目标——2028年建成一套具备科研价值的量子系统,并为相关领域投入20亿美元。这与微软“2029年前交付可用系统”的承诺,恰好踩在同一时间轴上。

但与IBM、谷歌母公司Alphabet等竞争对手走"研究更成熟量子技术"的路线不同,微软近二十年来押注的是一条全新科研路径:基于马约拉纳费米子——一种理论预言已久、难以捕捉的亚原子粒子——构建拓扑量子比特,声称借此能实现对竞争对手的弯道超车。

但问题在于:这条路线“赌”了二十年,始终没能得到证实。

微软去年公开宣称,团队观测到了马约拉纳费米子——但其"重大发现"从未以同行评审形式登上《自然》这类正刊。2025年2月那篇《自然》论文的结论其实更保守:微软研发出一套软件,能在高导电导线中识别一处极细微的能隙。

这处能隙对微软路线至关重要。量子比特是量子计算机的运算单元,算力强但极不稳定,往往几微秒就会丢失量子态;微软的说法是:在导线上找到稳定能隙,是制造存续更久、更实用的拓扑量子比特的关键。

但莱格在评论文章里直接拆台:微软自研软件的输出结果“前后矛盾、数据陈述不实”;更关键的是,微软对外公开过一份未写入论文的完整数据集,里面只有随机噪声,找不到能支撑“观测到能隙”的清晰证据。

对此,莱格还给了一个相当讽刺的比喻:“这就好比翻完整家面包店所有吐司,只为找出一片纹路酷似耶稣画像的面包。如果你观测的物理信号本质上只是随机噪声,翻找得足够久,总能‘找到’吐司上的耶稣”。

微软反击:调试工具而已,“飞机就停在那”

微软在《自然》刊发的回应里为自身结论辩护,称这套软件是一款“实用调试工具”,用途是在芯片上筛选适合放置量子比特的最优点位,并非论文的核心Claim本身。

纳亚克对路透社的表述更是回击:“这就好比有人争论飞行到底能否实现,而你身旁就停着一架飞机。既然飞机就在眼前,何不直接登机试飞?”

他表示,这套代码运行效果稳定,微软现在日常就靠它调试、搭建可执行量子运算的芯片——换言之,不管学界怎么吵,工程侧已经在用了。

这场争执之所以被《自然》拎出来做同行评审评论,是因为微软的量子研究背着学界的“信任赤字”。此前有两篇由微软资助、《自然》发表的论文被撤稿;另有两篇分别登在《自然》和《科学》的论文被编辑标注研究疑点。

微软的解释是,那两篇被撤的并非出自微软自有实验室,刊发前公司并未审核其中数据。

而2025年2月这篇是微软路线目前的“核心依据”,且配套的官方新闻稿对外宣称的调门远高于论文本身的保守结论,这才是莱格等真正不满的地方:学界论文说“找到能隙”,公关稿已经跳到“观测到马约拉纳粒子、2029年出货”——中间的论证跳跃,被质疑靠的是软件“翻吐司”。

对照路线:IBM、谷歌没押马约拉纳粒子

匹兹堡大学物理学家谢尔盖·弗罗洛夫(Sergey Frolov)长期批评微软这条线,他的判断更直接:“无论是微软还是其他机构,都没能通过一系列可靠实验,建立起一套完整、清晰的论证体系,证明基于马约拉纳费米子的技术路线具备可行性。恰恰相反,多篇相关论文持续遭到不同学者从基础层面提出质疑。”

作为对照,IBM、Quantinuum等厂商采用的超导/离子阱等路线,无需依托马约拉纳粒子,实验证据链更长更稳,也已经跑出了“量子体积”“量子纠错”等可量化里程碑。微软押的马约拉纳如果真走通,确实是颠覆性的——拓扑量子比特理论上抗干扰能力远强于超导比特;但前提是,得先让人看见“马约拉纳”真的被你抓住,而不是软件从噪声里“找出来的”。

特朗普政府近期把“2028年建成科研级量子系统”写进目标,20亿美元资金已拨;微软刚跟上宣布“2029年前商用可用”——两边在时间线上几乎是接力。这意味着,微软这条押了二十年的马约拉纳路线,已经没有太多容错空间。

但反过来,《自然》愿意刊发莱格的评论、弗罗洛夫们持续从基础层面挑刺,也说明一件事:马约拉纳这条路如果真要靠“软件从噪声里刨信号”来支撑,那微软“2029年前交付可用系统”不由得引人质疑。


来源:电子工程专辑