Microsoftu uspel velik preboj v kvantnem računalništvu

Microsoft meni, da je dosegel pomemben preboj na področju kvantnega računalništva in odklenil možnost uporabe kvantnih računalnikov za reševanje problemov industrijskih razsežnosti. Najbolj znano podjetje na svetu je 17 let sodelovalo pri raziskovalnem projektu za oblikovanje novega materiala in arhitekture za kvantno računalništvo. Po vseh teh letih lahko končno predstavijo procesor Majorana 1 – Microsoftov prvi kvantni procesor, ki temelji na novi arhitekturi.

Jedro kvantnega računalnika so kubiti, informacijska enota v kvantnem računalništvu, ki je zelo podobna binarnim bitom, ki jih danes uporabljajo računalniki. Podjetja, kot so IBM, Microsoft in Google, si že leta prizadevajo, da bi bili kubiti enako zanesljivi kot binarni biti, saj so veliko bolj občutljivi na šume, ki lahko povzročijo napake ali izgubo podatkov.

Majorana 1 lahko na en sam čip, ki ni veliko večji od procesorjev v namiznih računalnikih in strežnikih, potencialno namesti milijon kubitov. Microsoft za računanje v tem novem čipu ne uporablja elektronov, temveč delec Majorana, ki ga je teoretični fizik Ettore Majorana opisal leta 1937. Microsoft je ta mejnik dosegel z ustvarjanjem tako imenovanega »prvega topokonduktorja na svetu«, nove vrste materiala, ki lahko Majoranove delce ne le opazuje, temveč tudi nadzoruje, da bi ustvaril zanesljivejše kubite.

Raziskava je objavljena v reviji Nature, v kateri je podrobno opisano, kako so raziskovalci ustvarili nov »topološki« kubit. Microsoft je pomagal ustvariti nov material iz indijevega arzenida in aluminija ter namestil osem topoloških kubitov na čip, za katerega upa, da ga bo sčasoma mogoče povečati na milijon.

Z enim samim čipom z milijonom kubitov bi lahko izvajali veliko natančnejše simulacije, kar bi pripomoglo k boljšemu razumevanju naravnega sveta in omogočilo preboj na področju medicine in znanosti.

»S projektom smo se ukvarjali zadnjih 17 let. To je najdlje trajajoči raziskovalni program v podjetju,« pojasnjuje Zulfi Alam, podpredsednik podjetja za kvantno tehnologijo pri Microsoftu. »Po 17 letih predstavljamo rezultate, ki niso le neverjetni, ampak resnični. Na novo bodo opredelili, kako bo potekala naslednja faza kvantnega potovanja.«

»Naredili smo korak nazaj in si rekli: Okej, iznajdimo tranzistor za kvantno dobo. Kakšne lastnosti mora imeti?« pravi Chetan Nayak, Microsoftov tehnični sodelavec. »In tako smo pravzaprav prišli do tega – posebna kombinacija, kakovost in pomembne podrobnosti v našem novem nizu materialov so omogočili novo vrsto kubita in nazadnje našo celotno arhitekturo.«

Agencija za napredne obrambne raziskovalne projekte (DARPA) je zdaj izbrala Microsoft kot eno od dveh podjetij, ki bosta napredovali v končno fazo projekta neraziskanih sistemov za kvantno računalništvo uporabnega obsega (US2QC).