微软首发量子计算芯片Majorana 1和游戏类生成式AI工具Muse

微软公司近日正式发布了其自主研发的首款量子计算芯片——Majorana 1，以及一款专为电子游戏场景创建设计的生成式人工智能工具Muse。

Majorana 1：量子计算的突破性进展

微软公司宣布推出该公司首款量子计算芯片，名叫Majorana 1。微软已花费 17 年时间致力于为量子计算创造新材料和新架构，此次发布的 Majorana 1 使用了全球首个拓扑导体，这种材料能够观察和控制马约拉纳粒子，这是微软基此新架构的第一款量子处理器。微软认为，它已经在量子计算方面取得了关键突破，释放了量子计算机解决工业规模问题的潜力。

微软表示，其Majorana 1芯片在一块便签纸大小的硬件上集成了8个量子比特（qubits），这些是量子计算的基本构建单元。该芯片能够容纳百万个抗错误拓扑量子位，这一技术有助于实现实用量子计算机，预计将在 2035 年前完成六个关键里程碑。另外，拓扑导体可以创造一种新的物质状态 —— 拓扑态。这种状态可以产生更稳定的量子比特，具有快速、小型和数字控制的特点。

分析认为，微软的这一宣布表明，该公司工程师已经找到了一种方法，可以在量子计算所需的粒子中构建一个系统，未来可能用于数据中心，并推动化学、医疗等领域的进步。关于该芯片的部分研究成果，微软称之为“拓扑导体”（topoconductor），并于周三发表在《自然（Nature）》期刊上。

负责推进量子计算和其他前沿技术商业化的微软执行副总裁Jason Zander说，

“科学家早在1937年就提出了这个理论，我们花了近100年的时间来证明它。现在，我们可以利用它。很多人猜测我们距离真正的量子计算还有几十年，但我们认为更可能是几年。“

微软自2004年起就开始研究量子计算，并采用了一种不同于大多数公司的方法，重点关注如何减少计算误差，特别是利用Majorana准粒子（Majorana quasiparticles），这一概念最早由意大利物理学家Majorana在1930年代提出。

微软认为，与其他方法生成的量子比特相比，Majorana量子比特更不容易受到比特翻转（即0和1之间的无意转换）的影响，因此能提供更稳定的计算能力。

为了隔离和控制Majorana准粒子，微软逐个原子地组装了一系列砷化铟（indium-arsenide）材料，并将铝（aluminum）纳米线连接成一个H型结构。当该结构被冷却到接近绝对零度并受到磁场的精确调控时，Majorana准粒子会在字母“H”的四个端点形成，从而生成一个量子比特。该量子比特通过微波信号发出可读的0和1，并且该结构可以在芯片上重复部署，从而实现大规模集成。

分析认为，量子计算可能不会成为一个独立的计算领域，而是提升微软其他业务，例如人工智能（AI）。微软的AI业务年化收入已超过130亿美元，Zander表示，量子计算机可以生成数据，用于训练AI模型。

Muse AI：一张截图开启无限游戏创意

除了量子芯片，微软周三还发布了Muse AI，宣称将彻底革新视频游戏场景的制作方式。

作为微软在游戏开发领域的重要技术突破，Muse由机器学习研究团队主导开发，其独特之处在于能够自动生成游戏视觉内容和控制器动作，为游戏创作带来革命性变化。

Muse的开发得益于微软游戏智能与可教学人工智能体验（Tai X）团队与Xbox游戏工作室旗下Ninja Theory的紧密合作。

为了训练这一模型，微软使用了Xbox游戏《Bleeding Edge》中的人类游戏数据，包括视觉画面和手柄操作。具体而言，Muse（基于WHAM-1.6B版本）在超过10亿张图片及对应手柄动作数据上进行了深度训练，这些数据相当于人类连续游戏超过7年的时长，确保了模型的高准确性和实用性。

开发者只需提供一张游戏截图，模型便能迅速生成多个可能的后续游戏画面。此外，通过Xbox手柄控制角色，Muse还能实时生成与开发者操作相匹配的后续游戏内容，显著提升了游戏开发的效率和灵活性。