在量子计算的战场，微软能靠编程语言再次夺取竞争优势吗？

计算的历史表明，如果一家公司为新的计算平台提供了第一种流行的编程语言，那么该公司将对这一新平台拥有巨大的影响力。

42年前的夏天，当时只有两个人的微软推出了自己的第一款产品：为Altair 8800（首批取得成功的个人计算机之一）开发的一个BASIC编程语言版本。

现在，微软已经是庞然大物。该公司重拾其最初的策略，希望在另一场技术革命中获取竞争优势。这场技术革命就是量子计算机，利用量子力学的奇异之处来处理数据。

实用的量子计算机还不存在，在量子硬件研发方面，微软落后于竞争对手谷歌和IBM。但在9月25日为其企业客户举行的一次会议上，微软宣布将推出一种专门为量子计算机设计的新型编程语言。

微软CEO萨蒂亚·纳德拉（Satya Nadella）说，这项技术将“有助于解决我们面对的一些重大挑战”。他表示，量子计算机将使能源和医疗取得突破性进展。

萨蒂亚·纳德拉（Satya Nadella）

量子计算机旨在利用颠覆传统规则的量子效应来实现强大的计算能力。位是最小的数据单位。在传统计算机中，位要么是1，要么是0。而在量子计算机中，位既是0又是1，因此可以在进行复杂计算时走捷径。传统超级计算机需要花费数百万年才能解决的一些问题，普通的量子计算机可能只用几分钟就能完成。

在那次会议上，纳德拉把量子计算称为对微软未来至关重要的三项新兴技术之一。另外两项技术是人工智能（微软已经开始大力投资）和增强现实（微软发布了HoloLens头显）。

纳德拉2014年接掌帅印以来加大了微软对云计算的投入，微软在这方面的业务规模仅次于亚马逊，并且发展势头喜人。他设想在将来的某一天推出量子计算机，与微软的传统云服务器相配合，把它们租给那些进行化学模拟和开发机器学习软件的公司使用。研究人员认为，量子技术将首先在这两个领域得以被驾驭利用。

谷歌量子计算机概念图

微软的竞争对手IBM和谷歌，甚至还有一些初创公司，已经打造并测试了为数不多的量子位，它是量子计算机的基本信息模块。他们利用在超低温下运行的超导金属电路制造量子位。

微软已经花费12年时间开发另一项量子位技术，但尚未取得成功。这项技术的原理是操控名为马约拉纳费米子的亚原子粒子。物理学家还在学习如何可靠地探测和控制这种粒子。

为了展示微软的成果，纳德拉把该公司的两位实验物理学家请到了台上。这两位科学家研究如何驯服马约拉纳费米子的问题，其中之一是荷兰代尔夫特理工大学的雷奥·考恩霍文（Leo Kouwenhoven），他把一块手掌大小的电路板交给纳德拉。考恩霍文试图在这种电路板上，利用半导体纳米线来控制马约拉纳费米子。

“我们希望你每天都想着马约拉纳费米子，”他对纳德拉说。纳德拉显得非常兴奋，把这款设备比作第一个晶体管。

雷奥·考恩霍文（Leo Kouwenhoven）

纳德拉和微软其他高管对微软在量子硬件方面的发展前景非常乐观。还没人研制出实用的量子计算机，因为量子位所依赖的量子效应很不稳定，很容易出错。微软押宝马约拉纳费米子驱动的量子位，因为理论显示马约拉纳费米子更加可靠。该项目的负责人预测，一旦他们有了可运行的量子位，就能很快超越谷歌等竞争对手。

不管量子计算机采取什么形式，想要从中牟利的话，都必须说服开发者为量子计算机编写程序，跟传统计算机的情形一样。微软表示，希望开发者现在就开始了解量子算法，思索杀手级量子应用，做好迎接量子硬件的准备。

微软新的量子编程语言将通过该公司的Visual Studio工具包提供。Visual Studio可用来为Windows和其他平台开发桌面和移动应用。这种编程语言利用了Visual Studio帮助开发者追踪代码不同部分和避免漏洞的功能。微软还计划提供在本地计算机或云端模拟量子位集合的工具，让开发者有地方来测试他们的量子代码。

计算的历史表明，如果一家公司为新的计算平台提供了第一种流行的编程语言，那么该公司将对这一新平台拥有巨大的影响力。

“在互联网诞生之初，Netscape公司的Javascript大受欢迎，因为它是市面上第一种网络编程语言，”研究编程语言的宾夕法尼亚大学教授史蒂夫·泽丹斯维克（Steve Zdancewic）说，“这也适用于量子计算。赢先机者得天下。”

在量子硬件面世之前，微软能拥有多大的影响力尚未可知。泽丹斯维克说，关于量子计算编程语言的运行机制，还有很多未解决的问题，比如帮助程序员处理量子技术的奇异特性和局限性。他的研究团队设计了一种名叫Qwire的量子编程语言，其他学术团队也开发了自己的编程语言。

想称霸量子计算领域的不止微软一家。IBM也试图在量子计算机真正问世之前，让开发者为量子计算机编写程序。该公司已经将自己的一些量子芯片原型连上互联网供开发者试用，并且提供了一个基于Python编程语言的软件开发工具包。获得大量融资的初创公司Rigetti Computing也采取类似策略，推出了Forest开发工具包。

翻译：于波

来源：Wired

华人科学家发现“天使粒子”，可用于增强量子计算机的安全性

墨子号团队称5年内将发射更多量子卫星，13年后建成量子互联网

科学家宣布量子计算机取得重要进展，钻石成为新的光学电路基础