Microsoft ogłosił dziś stworzenie nowego kwantowego układu obliczeniowego -Majorana1, zasilanego przez pierwszy na świecie topokonduktor. Dzięki temu nowoczesnemu układowi obliczeniowemu komputery kwantowe powstaną w ciągu lat, a nie dekad, jak przewidywano. Majorana1 to krok w stronę przyszłości, w której komputery kwantowe mogą redefiniować sposób, w jaki rozwiązujemy najbardziej złożone problemy współczesnego świata.
Przełom w technologii kwantowej
Majorana1 wykorzystuje pierwszy na świecie topoprzewodnik – innowacyjny materiał zdolny do obserwacji i kontroli cząstek Majorany. To pozwala na stworzenie bardziej niezawodnych i skalowalnych kubitów, czyli podstawowych elementów komputerów kwantowych. Microsoft podkreśla, że tak jak wynalezienie półprzewodników umożliwiło rozwój komputerów klasycznych, tak nowa technologia otwiera drogę do systemów kwantowych zdolnych do przetwarzania milionów kubitów.
Wyzwanie skalowalności rozwiązane?
Chetan Nayak z Microsoftu, podkreśla, że opracowanie technologii Majorana1 to efekt długoletnich badań nad stworzeniem „tranzystora dla ery kwantowej”. Nowa architektura pozwala na umieszczenie miliona kubitów na jednym chipie wielkości dłoni. To kluczowy krok w stronę praktycznych zastosowań komputerów kwantowych.
Komputer kwantowy o milionie kubitów mógłby rozwiązać problemy, z którymi klasyczne superkomputery sobie nie radzą. Przykłady potencjalnych zastosowań obejmują:
- Rozkładanie mikroplastików na nieszkodliwe związki chemiczne,
- Tworzenie samonaprawiających się materiałów w budownictwie,
- Dokładne modelowanie enzymów dla zastosowań w medycynie i rolnictwie.
Nowe podejście do korekcji błędów
Topologiczne kubity Microsoftu są bardziej stabilne i odporne na błędy niż tradycyjne podejścia, co eliminuje konieczność skomplikowanej korekcji błędów. Ponadto, nowe podejście pomiarowe umożliwia cyfrowe sterowanie kubitami zamiast analogowego, co znacznie upraszcza architekturę komputera kwantowego.
Microsoft, jako jedna z dwóch firm, zakwalifikował się do ostatniej fazy programu DARPA US2QC, którego celem jest stworzenie użytkowego komputera kwantowego odpornego na błędy. Agencja obronna DARPA ocenia, czy innowacyjne technologie Microsoftu mogą przyspieszyć rozwój systemów kwantowych szybciej, niż dotychczas zakładano.
Potencjał komputerów kwantowych
Komputery kwantowe z milionami kubitów mogłyby przynieść przełom w wielu dziedzinach. Przykładowo, mogłyby pomóc w projektowaniu nowych leków, materiałów czy rozwiązywaniu problemów związanych z energią i środowiskiem. Zdolność odwzorowywania reakcji chemicznych i interakcji molekularnych może umożliwić stworzenie nowych metod walki z zanieczyszczeniem plastikiem, czy nawet eliminację głodu na świecie poprzez zwiększenie żyzności gleby.
Microsoft nie tylko rozwija własne układy kwantowe, ale także współpracuje z firmami takimi jak Quantinuum i Atom Computing, aby przyspieszyć rozwój technologii kwantowych. Microsoft Azure Quantum oferuje już zestaw narzędzi do prowadzenia badań i tworzenia hybrydowych aplikacji wykorzystujących sztuczną inteligencję i komputery kwantowe.