Microsoft представила Majorana 1 — первый в мире квантовый чип на архитектуре Topological Core. Этот технологический прорыв приближает создание масштабируемых квантовых компьютеров, способных решать важнейшие промышленные задачи уже в ближайшие годы.
Что такое квантовый компьютер?
Это новый вид компьютера, который использует законы квантовой механики для обработки информации.
Наверное, вы слышали, что информация в обычных компьютерах представлена в виде ноликов и единичек. Каждый бит — это либо 0, либо 1 — наименьшая единица информации. Все данные и команды в компьютере закодированы с помощью последовательностей битов, которые обрабатываются процессором.
Квантовый компьютер использует кубиты, они же квантовые биты, которые могут находиться в состоянии и 0, и 1 одновременно, то есть быть в суперпозиции, что позволяет такому компьютеру обрабатывать множество операций параллельно.
Звучит круто, но в чем проблема?
Они очень чувствительны к внешним воздействиям (шуму, температуре, излучению), что приводит к ошибкам в вычислениях. Для работы квантовых компьютеров требуется сложная система коррекции ошибок, а создание надёжных, масштабируемых и долгоживущих кубитов остаётся ключевой задачей, которую, возможно, и победила Microsoft.
Квантовый транзистор будущего
Microsoft стремится создать “идеальный транзистор для квантовой эры”. Комбинация уникальных свойств топокондуктора позволила создать новую архитектуру, обеспечивающую стабильность и управляемость кубитов.
Подобно тому как полупроводники привели к созданию современной электроники, топокондукторы открывают путь к разработке квантовых систем, которые могут достигать миллиона кубитов. Это критически важно для решения сложных промышленных и научных задач.
“Если ваш подход к квантовым вычислениям не ведёт к миллиону кубитов, вы упрётесь в стену раньше, чем сможете решать действительно важные задачи, а мы нашли путь к миллиону”, — объясняет Четан Наяк, ведущий инженер компании.
Чип компактный и мощный: его архитектура позволяет разместить миллион кубитов на одной пластине, умещающейся на ладони.
Они пишут, что это позволяет решать кучу классных задач всего хорошего против всего плохого.
Ну и, конечно же, прежде всего — военка, ИИ и доминирование, хех. У кого порох, тот побеждает папуасов. Надеюсь, мы не будем со стороны вторых.
Революционные материалы
Majorana 1 использует первый в мире топокондуктор — инновационный материал, позволяющий контролировать частицы Майораны. Эти гипотетические частицы уникальны тем, что являются одновременно своей собственной античастицей. Благодаря этому обеспечивается создание более надёжных и масштабируемых кубитов — основных элементов квантовых вычислений.
В отличие от традиционных состояний материи, он обладает топологическими свойствами, что позволяет избежать ограничений, присущих другим квантовым технологиям. У него также есть встроенная защита от ошибок, которая делает его более стабильным.
Надо понимать, что миллионы кубитов могут делать триллионы операций в секунду. Это делает Majorana 1 одним из самых перспективных квантовых чипов на сегодняшний день.
Microsoft потратила годы на разработку структуры материалов, включающей арсенид индия и алюминий, создавая их с атомарной точностью.
Масштабируемость и интеграция
Microsoft разработала компактную архитектуру с готовой интегрированной электроникой, что делает её удобной для облачных дата-центров. Чип использует алюминиевые нанопровода, создающие H-образные узлы с четырьмя частицами Майораны, формирующими кубит. Эта структура позволяет эффективно масштабировать систему.
В Microsoft уверены в своей технологии и в том, что они смогут стать лидерами, возможно, в новом витке взрывного роста вычислительной мощности. Добавим сюда ИИ, которым также владеет Microsoft (напомним, что ChatGPT перешёл к ним).
Вот в такое интересное время мы живём. Страшно и интересно одновременно.
Источник: Microsoft
