多年來，為了構建一台能夠實際運行的量子計算機，微軟一直押註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》雜誌發表的論文稱，證明這種粒子確實存在，但這一發現遭到學者的質疑。目前，這篇論文已被撤回。

三年過去，微軟2018年的發現卻被證明失敗了！

剛剛，一個由微軟領導的研究團隊已經撤回了2018年在《自然》雜誌上發表的一篇有爭議的論文。

該論文被吹捧為創造實用量子計算機的關鍵突破，並聲稱已經找到了難以捉摸的次原子粒子（馬約拉納費米子）的證據。

一項調查發現這項研究遺漏了關鍵數據。

目前《自然》雜誌上已經顯示這篇論文被撤回。

為什麼被撤稿？

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 領導的實驗室。

2018年3月，Leo Kouwenhoven 發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發表了一篇論文，假設了這種粒子的存在，因此得名馬約拉納費米子。

相比於Kouwenhoven 2012年的研究，這篇2018年的論文稱發現了更有力的證據表明馬約拉納費米子是存在的。

這篇論文的發表為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位合著者發表了一篇新論文，其中包括了他們實驗中的更多數據。

報告的結論是，他們終究沒有找到這種珍貴的粒子。

來自作者的一個附註說明，在著名的雜誌《自然》上原始論文將被撤回，理由是“技術錯誤”。

通過分析相關實驗的原始數據，該領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，他在未公開數據中看到了很多問題，包括偏離主線但被論文忽略的數據點。

如果納入這些數據點，則結論完全不同——馬約拉納費米子並未出現。

這項論文的研究人員表示，“我們為原稿沒有足夠的科學嚴謹性向社區道歉。”

欲奪量子霸權：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路徑不斷實現對更多量子比特的操縱。

量子計算機是由量子比特的設備構成，量子比特可以對1和0的數據進行編碼，但也可以使用稱為疊加態的量子狀態來執行傳統計算機中比特不可能執行的數學技巧。

實現這一想法商業化的主要挑戰是量子態非常脆弱，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在內的公司正在測試這項技術。

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於修正自身的故障。

就在2004年，微軟公司的研究人員找到了技術戰略負責人Craig Mundie，說他們有辦法解決阻礙量子計算機發展的一個問題之後，即量子比特的不穩定性，微軟對馬約拉納費米子粒子產生了興趣。

因此，微軟採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，並聲稱基於馬約拉納費米子的量子比特將具有可擴展性。

但是經過十多年的研究，發表論文的研究竟出現了錯誤。

量子計算夢破碎，馬約拉納費米子的發現還需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後於IBM和谷歌等其它公司。

然而現在，微軟團隊又不得不承認他們的數據解釋存在缺陷，這打破了微軟想要率先推出一台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上取得了穩步的進展。

2019年，谷歌開發了一個54 量子比特的計算機Sycamore，成功演示了“量子霸權”，讓量子系統花費約200秒完成傳統超級計算機要1萬年才能完成的任務。

之後，微軟似乎想要對沖量子計算賭注，宣布通過雲服務Azure 提供其他公司的量子硬件訪問權限。

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，基於馬約拉納費米子的量子計算可能處於類似於1926年第一個晶體管專利申請的階段。

直到1947年，研究人員才製造出第一個可工作的晶體管; 使計算機工業得以實現的微型矽版本到20世紀50年代後期才被開發出來。

他表示，“我看不出為什麼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。”