Kvanttitietokoneet ulottuvillasi Majorana 1 💻

Microsoft on paljastanut merkittävän edistysaskeleen kvanttitieteen alalla Majorana 1 -prosessorin myötä. Tämä prosessori sisältää maailman ensimmäisen Topological Core -arkkitehtuurin, joka mahdollistaa kubittien, kvanttitieteen perusyksiköiden, vakauttamisen ja skaalaamisen.

Tämä innovaatio perustuu topokonduktoreiden käyttöön, jotka ovat materiaaleja, jotka pystyvät manipuloimaan Majorana-partikkeleita. Nämä aiemmin teoreettiset partikkeleita ovat olennaisia vakaampien ja vähemmän ulkoisille häiriöille alttiiden kubittien luomiseksi. Tämä teknologia voisi mahdollistaa miljoonan kubitin kvanttitietokoneiden rakentamisen, jotka pystyvät ratkaisemaan tällä hetkellä ratkaisemattomia ongelmia.


Majorana 1:n kehittäminen edellytti uuden komposiittimateriaalin luomista, joka perustuu indiumarseniidiin ja alumiiniin. Tämä materiaali, joka on suunniteltu atomi atomilta, mahdollistaa topologisten kubittien vakauttamisen, tarjoten näin lupaavan polun laajamittaiseen kvanttitietoon.

Microsoft on myös kehittänyt digitaalisen ohjausmenetelmän kubiteille, mikä yksinkertaistaa niiden käsittelyä. Tämä lähestymistapa eroaa nykyisistä monimutkaisemmista ja vähemmän skaalautuvista analogisista menetelmistä. Digitaalinen ohjaus mahdollistaa paremman virheiden hallinnan ja helpomman skaalaamisen.

Yritys on saanut tukea DARPA:lta, Yhdysvaltojen puolustusministeriön virastolta, nopeuttaakseen tämän teknologian kehittämistä. Microsoft on yksi kahdesta yrityksestä, jotka on valittu DARPA:n US2QC-ohjelman loppuvaiheeseen, jonka tavoitteena on luoda teollisen mittakaavan kvanttitietokone.

Lopuksi Microsoft tekee yhteistyötä kumppaneiden, kuten Quantinuum ja Atom Computing, kanssa tutkiakseen tämän teknologian käytännön sovelluksia. Nämä yhteistyöt tähtäävät luomaan luotettavia kvanttitietokoneita, jotka pystyvät toimimaan yhdessä tekoälyjärjestelmien kanssa.

Majorana 1 on ratkaiseva askel kohti kvanttitietokoneita, jotka pystyvät ratkaisemaan monimutkaisia ongelmia kemiassa, materiaalitieteessä ja muilla teollisuuden aloilla. Tämä teknologia voisi mullistaa tavallamme, jolla suunnittelemme materiaaleja, lääkkeitä ja katalyyttejä, mahdollistamalla tarkkoja ja nopeita laskelmia, jotka ovat tähän asti olleet mahdottomia.

Mikä on topologinen kubitti?

Topologinen kubitti on kvanttitieteen perusyksikkö, joka käyttää topologisia ominaisuuksia kvanttikoherenssin ylläpitämiseksi. Toisin kuin perinteiset kubitit, topologiset kubitit ovat vakaampia ja vähemmän alttiita ulkoisille häiriöille.

Nämä kubitit hyödyntävät eksoottisia partikkeleita, joita kutsutaan Majoranoiksi, jotka voivat esiintyä tietyissä materiaaleissa, joita kutsutaan topokonduktoreiksi. Majoranat suojaavat kvanttituloksia virheiltä, mikä on ratkaisevan tärkeää laskentojen luotettavuuden kannalta.

Topologisten kubittien luominen vaatii erityisiä materiaaleja, kuten indiumarseniidia, jotka on koottava atomitarkkuudella. Tämä monimutkaisuus kompensoituu vakauden ja skaalauspotentiaalin etuilla.

Lopuksi topologiset kubitit avaavat tien tehokkaammille ja luotettavammille kvanttitietokoneille, jotka pystyvät ratkaisemaan monimutkaisia ongelmia tieteessä ja eri teollisuudenaloilla.