今天凌晨，微軟宣布在量子計算領域取得了「里程碑」進展，并公布了微軟量子超級計算機的路線圖。

微軟高級量子開發副總裁 預計，將會在 10 年內完成量子超級計算機的構建。

微軟 CEO 在 上公布了微軟的宏大目標：

將未來 250 年的化學和材料科學進展壓縮到未來 25 年

微軟高級量子開發副總裁 發布了一篇博文 with ，詳細講述了微軟的量子計算進展和計劃。

借助 加速科學探索

2023年6月21日 | ，微軟戰略任務和技術執行副總裁

以下為博客文章的全文，愛范兒做了全文譯校——

今天，微軟宣布了 的新進展，旨在加速科學發現。

從鐵器時代的農業革命到硅器時代的通信革命——新材料總是為社會進步創造拐點。新材料領域的進步會是變革性的。

例如，交通運輸行業可以開發更高效和更強大的電池。制藥研究人員可以開發新藥。化學工業將能夠發現更安全、更可持續的化合物，用于我們日常使用的產品，如電子產品、涂料和紡織品。最重要的是，科學家將能夠解決社會最緊迫的挑戰，如逆轉氣候變化和解決糧食安全問題。

然而，理解自然并非易事。對于最復雜的分子量子態的精確計算，僅 100 個電子的能級數就可能超過可見宇宙中的原子數（注：根據科學家的估計，可見宇宙中的原子數量大約是 10 的 80 次方）。

現在，隨著新一代人工智能的出現，世界上最先進的人工智能模型正在與我們的通用用戶界面——自然語言——以及自然的基礎語言——化學語言——相結合，開啟了一個科學發現的新時代。這只是第一步，我們正在準備迎接一個更大的轉變：量子超級計算。

創新者可以在 中開始嘗試世界上最好的量子硬件，并為量子超級計算成為現實時做好解決更加復雜問題的準備。我們正快速接近這樣一個時刻：科學家和企業將能夠解決以往難以解決的問題，從而推動增長和實現人類進步。

今天，我們介紹 的三個進展，以實現這一愿景。

1.

通過整合高性能計算（HPC）、人工智能和量子計算的最新突破，加速科學發現。

通過 ，科學家和產品開發人員可以：

利用這個全面的系統，研究人員可以以前所未有的規模、速度和精度在化學和材料科學領域取得進展。

規模。科學家可以理解生產產品所需的復雜反應，找到新的候選物，并優化整個過程。例如，科學家現在可以使用 探索由 5 萬個基本步驟組成的復雜反應中的 150 萬個潛在配置。先行者已經利用這種大規模來尋找更可持續的替代品，用于許多日常產品，或者用于創新場景的全新產品。

速度。 通過整合微軟專門針對化學領域的 AI 模型來加速模擬，這些模型是我們基于數百萬化學和材料數據點進行訓練的。我們基于相同的生成式 AI 突破性技術構建了這些模型。 理解人類的語言， 理解大自然的語言——化學。

精度。如今，科學家們正在使用獨特的 AI 模型和 HPC 規模來運行比以前更高準確性的模擬。 還集成了經典和量子計算，為更高的模擬精度提供了一條路徑。未來，科學家們相信量子超級計算機將能夠以 100 倍的精度實現預測性化學設計。

行業創新者，包括巴斯夫（BASF）、阿克蘇諾貝（）、艾斯本（）、莊信萬豐（ ）、SCGC 和 1910 已經采用 來轉變他們的研究和開發，今天，其他人也可以加入他們。 將在幾周內提供內測，您可以今天注冊以了解更多信息。

2. 量子計算中的副駕駛（ ）

中的 幫助科學家使用自然語言來推理復雜的化學和材料科學問題。

借助 中的 ，科學家可以在云端超級計算、高級人工智能和量子技術的基礎上完成復雜的任務，并與他們現在使用的工具集成。它可以生成基礎計算和模擬，查詢和可視化數據，并幫助獲得復雜概念的指導性答案。正如微軟其他產品中的 正在改變軟件開發、生產力和搜索一樣，我們的愿景是讓 中的 轉變和加速科學發現——無論是創建更安全、更可持續的產品，加速藥物發現還是解決地球上最緊迫的挑戰。

還可以幫助人們了解量子計算，并編寫適用于當下量子計算機的代碼。它提供了一個完全集成的、基于瀏覽器的體驗，可免費試用，內置代碼編輯器、量子模擬器和無縫代碼編譯。我們設計它是為了使復雜的事情更易于管理，并幫助任何人探索量子、化學和材料科學，同時將這些變革性領域更加緊密地聯系在一起。

3. 微軟通往量子超級計算機的路線圖

當組織能夠利用量子超級計算機準確地設計新的化學物質和材料時，終極解鎖將會到來。我們的行業將會沿著 20 世紀經典超級計算機的類似道路前進。從真空管到晶體管再到集成電路，基礎技術的進步將會實現規模和影響的提升。

隨著我們在該行業的不斷發展，量子硬件將會被歸入到量子計算實施級別的三大類別：

為了達到規模，需要進行基礎物理學的突破。微軟已經實現了這一突破，并在美國物理學會的一份期刊中呈現了同行評審的數據。

這意味著微軟已經實現了通向量子超級計算機的第一個里程碑。我們現在可以創造和控制馬約拉納準粒子。通過這一成就，我們正在朝著工程化新的硬件保護量子比特邁進。有了它，我們可以進一步設計出可靠的輯量子比特，達到彈性級別，然后逐步進展到規模化。

量子超級計算機將能夠解決在經典計算機上無法解決的問題，并能夠擴展以解決我們世界面臨的最復雜問題。為了做到這一點，它必須既具備高性能又可靠。客戶需要了解量子系統在解決實際問題方面的能力，從機器到網絡開銷都需要考慮在內。這就是為什么衡量超級計算機不能僅僅通過計算物理或邏輯量子比特來進行的原因。

為了了解超級計算機的性能，我們的行業需要一種新的衡量標準。為此，我們提供了可靠量子操作每秒（）的度量標準，它衡量了每秒鐘可以執行多少個可靠操作。它考慮了整個系統的性能，而不僅僅是量子比特的性能，因此可以確保算法的正確運行。

我們的行業尚未從 NISQ 時代過渡，因此，如今的量子計算機都處于 1 級，其 為零。第一臺量子超級計算機將需要至少 100 萬個 ，并且將擴展超過 10 億個，以解決具有重大影響的化學和材料科學問題。

共同加速科學發現

隨著任何創新技術的出現，都存在需要進行規劃和減輕風險的風險。微軟的人工智能原則指導著我們，這些基本原則也適用于量子技術。在我們開發像 這樣的新服務并設計我們的第一臺量子超級計算機時，我們將采取額外的嚴謹措施，并在整個過程中不斷獲得反饋。

我們現在也正在為量子安全的未來做準備。微軟擁有全面的計劃，確保我們所有的服務都保持安全，并與我們的客戶和行業合作伙伴一起支持這一重要的轉變。

我們面前的機遇是巨大的。科學家和企業將徹底改變日常產品的基本構成，引領創新和經濟增長的新時代。我們可以共同努力，將下一個 250 年的化學和材料科學壓縮到接下來的 25 年內。