Компания Microsoft анонсировала первый в мире квантовый чип Majorana 1, основанный на новой архитектуре Topological Core. Этот чип использует топологические проводники — инновационные материалы, которые позволяют управлять частицами Майораны для создания стабильных и масштабируемых кубитов. Разработка открывает путь к созданию квантовых компьютеров, способных решать сложные задачи промышленного масштаба уже через несколько лет, а не десятилетия, как предполагалось ранее.
Основное преимущество Majorana 1 — возможность размещения до миллиона кубитов на одном компактном чипе, который может уместиться на ладони. Это критически важно для решения задач, недоступных современным классическим компьютерам. Например, такие системы смогут моделировать сложные химические реакции, разрабатывать самовосстанавливающиеся материалы для строительства и производства, а также находить эффективные способы борьбы с микропластиком и углеродным загрязнением.
Чип использует топологические кубиты, которые отличаются высокой стабильностью и низкой чувствительностью к ошибкам. Это стало возможным благодаря созданию нового состояния материи — топологического сверхпроводника. В отличие от традиционных кубитов, которые легко теряют информацию из-за внешних помех, топологические кубиты защищены на аппаратном уровне, что делает их более надежными.
Microsoft разработала уникальный стек материалов на основе арсенида индия и алюминия, которые были изготовлены с атомарной точностью. Эти материалы позволяют создавать частицы Майораны — экзотические квантовые объекты, которые обеспечивают защиту квантовой информации от случайных помех. Ученые также разработали цифровой метод управления кубитами, что значительно упрощает процесс квантовых вычислений.
«Мы буквально напыляем атом за атомом, чтобы создать идеальные условия для работы кубитов. Если в структуре материала есть дефекты, это может полностью разрушить квантовую систему», — объяснила Криста Своре, технический сотрудник Microsoft.
Квантовые компьютеры на базе Majorana 1 смогут решать задачи, которые сегодня кажутся фантастикой. Например, они могут помочь в разработке катализаторов для разложения пластика на безопасные компоненты или создании ферментов, способных повысить урожайность в сельском хозяйстве. Кроме того, такие системы позволят инженерам и ученым проектировать новые материалы и молекулы с первого раза, без многолетних проб и ошибок.
«Представьте, что вы описываете, какой материал вам нужен, а квантовый компьютер сразу дает вам готовый рецепт. Это станет революцией для всех отраслей — от медицины до производства», — отметил Матиас Тройер, технический сотрудник Microsoft.
Microsoft уже сотрудничает с Quantinuum и Atom Computing, а также участвует в программе DARPA по созданию коммерчески применимых квантовых систем. Цель программы — разработать отказоустойчивый квантовый компьютер, вычислительная мощность которого превысит затраты на его создание.
Сейчас на чипе Majorana 1 размещено восемь топологических кубитов, но компания планирует масштабировать технологию до миллиона кубитов. Это сделает квантовые компьютеры доступными для решения глобальных проблем, таких как борьба с голодом, разработка экологически чистых материалов и создание новых лекарств.
«Мы создали не просто новый чип, а новый подход к квантовым вычислениям, который позволит решать задачи, ранее считавшиеся невозможными», — отметил Четан Наяк, технический сотрудник Microsoft.
По мнению компании, Majorana 1 — не просто шаг вперед в квантовых вычислениях, а настоящий прорыв, который может изменить будущее технологий. С его помощью человечество сможет решать задачи, которые сегодня кажутся невозможными, от очистки планеты от пластика до создания материалов будущего. Microsoft уверена, что новая технология станет основой для следующего поколения квантовых компьютеров, способных изменить мир.
Источник: www.playground.ru
Похожие новости:
Microsoft анонсировал чип Majorana 1: прорыв в квантовых вычислениях
Microsoft Majorana 1 – революционный квантовый чип на топопроводниках
Microsoft и Quantinuum заявили о прорыве в коррекции ошибок при квантовых вычислениях
Microsoft представила Majorana 1: квантовый процессор с загадочными частицами и советскими корнями