Microsoft представила первый в мире квантовый чип на топопроводниках, получивший название Majorana 1
Новый чип основан на топологических проводниках*, которые позволяют управлять частицами Майораны** для формирования устойчивых и масштабируемых кубитов. Эта технология прокладывает путь к созданию промышленных квантовых компьютеров, способных решать сложные вычислительные задачи.
Majorana 1 — квантовый чип Microsoft, содержащий как кубиты, так и окружающую его управляющую электронику, — помещается на ладони и легко вписывается в квантовый компьютер, который можно легко развернуть в центрах обработки данных Azure.
Чип основан на топологических кубитах, отличающихся высокой устойчивостью и минимальной чувствительностью к ошибкам. Такой уровень стабильности достигнут благодаря созданию нового состояния материи — топологического сверхпроводника, который защищает квантовую информацию от внешних воздействий. Кроме того, Microsoft разработала цифровую систему управления кубитами, значительно упрощающую процесс квантовых вычислений.
Для создания Majorana 1 был разработан уникальный стек материалов на основе арсенида индия и алюминия, что обеспечило высокую стабильность кубитов и точность измерений.
Квантовый чип не работает в одиночку. Он существует в экосистеме с логикой управления, холодильником разбавления, который хранит кубиты при температурах, намного более низких, чем в открытом космосе, и программным стеком, который может интегрироваться с ИИ и классическими компьютерами.
Прежде всего, квантовые вычисления могут позволить инженерам, ученым, компаниям и другим просто проектировать вещи правильно с первого раза – что будет иметь преобразующее значение для всего, от здравоохранения до разработки продуктов. Мощь квантовых вычислений в сочетании с инструментами ИИ позволит кому-то описать, какой новый материал или молекулу они хотят создать, на простом языке и получить ответ, который работает сразу – без догадок или лет проб и ошибок.
«Любая компания, которая что-то производит, могла бы просто спроектировать это идеально с первого раза. Она бы просто дала вам ответ», — сказал Маттиас Тройер, технический сотрудник Microsoft. «Квантовый компьютер обучает ИИ языку природы, чтобы ИИ мог просто сказать вам рецепт того, что вы хотите сделать».
* — топологические проводники (топопроводники) — это особые материалы, проводящие электрический ток по своей поверхности или краям, но при этом остающиеся изоляторами внутри. Их уникальные свойства обусловлены топологическими эффектами, возникающими из-за особой структуры электронных состояний.
** — квазичастицы Майораны (или фермионы Майораны) — это особый тип квазичастиц, которые одновременно являются своими антитчастицами. Они были предсказаны итальянским физиком Этторе Майораной в 1937 году и представляют собой особые состояния в квантовых системах.