Microsoft je predstavio svoj novi kvantni čip, Majorana 1, napredak koji bi mogao promijeniti kvantno računarstvo kakvo poznajemo. Kompanija tvrdi da je ovaj procesor, zasnovan na topološkoj arhitekturi kubita, čvrst korak ka izgradnji efikasnim kvantnim kompjuterima i skalabilan.
Iako može izgledati kao tema Naučna fantastikaIstina je da se kvantno računarstvo istražuje decenijama. A jedna od velikih prepreka zbog koje je njegova praktična implementacija do sada bila neizvodljiva bila je nedostatak stabilnosti u kubitima (kubit ili qubit je osnovna jedinica informacija koja se koristi za kodiranje podataka u kvantnom računarstvu). Sada, Microsoft tvrdi da je riješio ovaj problem.
Rješenje je dizajn zasnovan na Majoranski fermioni, čestice teoretizirane 30-ih koje bi mogle omogućiti generiranje kubita koji su otporniji na greške.
Inovativni pristup: topološka supravodljivost
Jedan od vrhunaca Majorane 1 je da je, prema izvorima iz Microsofta, postignut stvoriti novo stanje materije nazvana topološka supravodljivost. Ovo otkriće, detaljnije objašnjeno u časopisu priroda, bi dozvolio značajno smanjenje kvantnih grešaka kroz preciznu manipulaciju ovim egzotičnim česticama.
Da bi postigao ovaj podvig, Microsoft je radio sa specifičnim materijalima kao što su indijum aluminijum arsenid, koji, kada se kombinuju, stvaraju strukture sposobne da održe kvantnu stabilnost. Ovaj proboj bi omogućio kubitima da zadrže svoju koherentnost duže, smanjujući potrebu za ispravljanjem grešaka.
Milion kubita: Microsoftov ambiciozni cilj
Da bi kvantni kompjuter riješio stvarne probleme u industriji i nauci, potreban je ogroman broj kubita koji rade zajedno. Microsoft je izjavio da je njegov topološki pristup najizvodljiviji put ka dostići figuru milion kubita, ključni prag za postizanje zaista korisnog kvantnog računarstva.
Jason Zander, izvršni potpredsjednik Microsofta, istakao je složenost razvoja ovog čipa: "Morali smo potpuno preispitati arhitekturu kvantnog računarstva, slično onome što se dogodilo s pronalaskom tranzistora u to vrijeme."
Poređenje sa drugim kvantnim napretcima
Microsoftova najava dolazi u trenutku kada su i druge kompanije kao što su Google i IBM napredovale u kvantnom računarstvu. 2019. Google tvrdi da je postigao takozvanu "kvantnu nadmoć", osiguravajući da njihova Sycamore kvantni procesor bio u stanju da izvrši proračun za nekoliko minuta za koji bi klasičnom superkompjuteru bile potrebne hiljade godina.
Međutim, Microsoft ima drugačiji pristup, fokusirajući se na stabilnost kubita, a ne na jednostavno povećanje njihovog broja. Multinacionalna kompanija sugerira da bi njena tehnologija mogla prevazići trenutna ograničenja u ispravljanju grešaka, ključni problem u drugim kvantnim razvojima.
Moguće primjene i budućnost kvantnog računarstva
Primene kvantnih računara daleko prevazilaze jednostavne računarske snage. U budućnosti se očekuje da će revolucionirati područja kao što su:
- Hemija i nauka o materijalima: Razvoj novih jedinjenja i materijala sa naprednim svojstvima.
- lijek: Brže otkrivanje lijekova i biomolekularne simulacije.
- finansije: Modeli predviđanja tržišta i optimizacija investicionog portfelja.
- Umjetnička inteligencija: Algoritmi dubokog učenja sa neviđenim mogućnostima.
Iako Microsoft nije dao konkretan datum za komercijalizaciju svoje kvantne tehnologije, oni insistiraju na tome da napreduju ubrzanim tempom. Prema Chetan Nayak, Glavni istražitelj Azure Quantum, „bliži smo nego ikad Kvantno računarstvo sa stvarnim uticajem u industriji i društvu."
Majorana 1 čip predstavlja prekretnicu u trci ka funkcionalnom kvantnom računarstvu. Ako Microsoftova strategija urodi plodom, mogli bismo to gledati nova tehnološka era gdje bi problemi koji danas izgledaju nerješivi našli rješenje za nekoliko sekundi.