Microsoft проектирует квантовый компьютер на миллион кубитов

Microsoft (MSFT) объявила о прорыве, который «позволит создать квантовые компьютеры не за десятилетия, а за несколько лет». Компания разработала чип на основе первого в мире топологического кондуктора (топокондуктора). Он способен создавать новое состояние материи — ни твердое, ни жидкое, ни газообразное, а топологическое. 

Топокондуктор — материал, который может наблюдать и контролировать майорановские частицы (майорановские фермионы или квазичастицы). Эти гипотетические частицы были предсказаны почти 90 лет назад. Майорановские квазичастицы ведут себя так, словно являются собственными античастицами, т.е. при встрече они взаимно аннигилируют — при столкновении уничтожают друг друга, высвобождая энергию. MSFT разработала экспериментальную систему, в которой такие состояния могут возникать в специфических сверхпроводниках при охлаждении до температуры, близкой к абсолютному нулю (-273,15°C). В такой системе электрон может «раздваиваться», формируя два майорановских нулевых состояния. Эти состояния обладают высокой устойчивостью и могут использоваться в качестве кубитов, базовых элементов квантового компьютера. Такие топологические кубиты, которые строятся на основе майорановских квазичастиц, являются устойчивыми к ошибкам.

Читайте также

Читайте также

GameStop предлагает купить eBay за $56 млрд и бросить вызов Amazon

Инна Козловская

Маркетплейсы

До настоящего времени майорановские частицы не удавалось ни наблюдать, ни создавать. По заявлению Microsoft, их возникновение пришлось искусственно спровоцировать с использованием магнитных полей и сверхпроводников.

Это открытие позволяет уменьшить размер квантовых систем до одного чипа и сделать оборудование более надежным, говорится  в рецензируемой статье в Nature. Представители компании утверждают, что их изобретение можно сравнить с открытием полупроводников, которые стали основой современной электроники. 

Топокондуктор открывает путь к масштабированию квантовых систем до миллиона кубитов. В перспективе это позволит создавать самые мощные в истории вычислительные машины, способные решать промышленные и социальные задачи. Например, решить проблему разложения микропластика до безопасных веществ, разработать самовосстанавливающиеся материалы, взламывать сложные криптографические коды, возможно, и блокчейны. 

По мнению экспертов, Microsoft становится серьезным конкурентом Google и IBM в гонке за первые надежные квантовые компьютеры. Джордж Бут (George Booth), профессор теоретической физики Королевского колледжа Лондона, отметил, что это исследование представляет собой «впечатляющее техническое достижение, но является ли заявление о «нескольких годах», а не десятилетиях — точным, еще предстоит выяснить». Эксперты подчеркивают, что Microsoft еще предстоит доказать, что их «революционный» подход можно масштабировать.