Microsoft объявила о достижении значительного прорыва в области квантовых вычислений. Компания представила Majorana 1 — первый квантовый процессор, построенный на основе новой архитектуры с использованием топологических кубитов. Он был создан в рамках исследовательского проекта, направленного на создание нового материала и архитектуры для квантовых процессоров. Работа над проектом ведётся более 17 лет.
В основе квантового компьютера лежат кубиты — единицы информации, подобные двоичным битам в современных компьютерах. Крупные IT-компании, включая IBM, Microsoft и Google, на протяжении многих лет работают над повышением надежности кубитов, которые крайне уязвимы к внешним воздействиям, приводящим к ошибкам в вычислениях или полной потере данных.
В новом чипе Majorana 1 используется частица Майорана, которая была предсказана итальянским физиком Этторе Майорана в 1937 году. Существование этой частицы удалось экспериментально подтвердить лишь в 2012 году. Спустя несколько лет исследователи Microsoft смогли синтезировать фермион Майораны в лабораторных условиях.
В рамках исследовательского проекта Microsoft создала «первый в мире топологический сверхпроводник» — новый тип материала из арсенида индия и алюминия, позволяющий не только обнаруживать, но и управлять частицами Майорана для построения более стабильных кубитов. Подробности об этом описаны в научном журнале Nature.
На данный момент учёным удалось разместить восемь топологических кубитов в чипе Majorana 1. Microsoft надеется, что со временем технологию можно будет масштабировать до миллиона кубитов.
Чип из миллиона кубитов позволит проводить гораздо более точные моделирования, что поможет лучше понять природу и приведёт к прорывам в медицине и материаловедении.
Наша команда работала над этим проектом последние 17 лет. Это самый длительный исследовательский проект в компании. Спустя 17 лет мы демонстрируем не просто впечатляющие, но и реальные результаты. Они коренным образом изменят следующий этап развития квантовых технологий.
Зульфи Алам (Zulfi Alam), корпоративный вице-президент Microsoft по квантовым технологиям.
Мы решили переосмыслить подход и задались вопросом: «Какими свойствами должен обладать транзистор для квантовой эры?». Именно так мы пришли к этому решению — уникальное сочетание свойств и особенностей нашего нового материала позволило создать новый тип кубита и, в конечном счете, всю нашу архитектуру.
Четан Наяк (Chetan Nayak), технический сотрудник Microsoft.