Microsoft kündigte die Start von Majorana 1 (der Name ist eine Hommage an den italienischen Physiker Ettore Majorana), erster Quantenprozessor in die Welt, basierend auf Topologische Qubits. Diese Innovation markiert einen Wendepunkt in der Branche und bringt das Unternehmen näher an die Bau eines skalierbaren Quantencomputers bis zu einer Million Qubits.
Laut dem Redmonder Unternehmenwird diese Technologie es ermöglichen Quantencomputer bekommen wirklich nützlich innerhalb weniger Jahre, wodurch die Entwicklungszeiten, die zuvor auf Jahrzehnte geschätzt wurden, drastisch verkürzt werden.
Der Majorana 1-Prozessor hat trotz seines revolutionären Potenzials groß genug, um in Ihre Handfläche zu passen. Seine Entdeckung, veröffentlicht auf der arXiv-Plattform und in der Zeitschrift Naturebnet den Weg für die Schaffung von Kompaktere und effizientere Quantencomputer im Vergleich zu aktuellen Modellen.
Das Herzstück der Technologie: Topologische Qubits
Im Gegensatz zu herkömmlichen Silizium-basierten Prozessoren, Majorana 1 verwendet ein innovatives Material, die Indiumarsenid, kombiniert mit Supraleitern wie Aluminium. Wenn diese Materialien auf Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt abgekühlt und magnetischen Feldern ausgesetzt, erzeugen ein noch nie beobachteter Materiezustand: weder fest, noch flüssig, noch gasförmig, aber „topologisch“.
Im Mittelpunkt dieser Technologie stehen Majorana-Fermionen, exotische Teilchen, die Elektrizität leiten und ermöglichen eines der Hauptprobleme lösen des Quantencomputings: dieQubit-Instabilität. Ihre Struktur ermöglicht es, Fehler zu reduzieren und die Zuverlässigkeit des Quantencomputers zu verbessern, wodurch eine größere Widerstandsfähigkeit gegen externe Störungen gewährleistet wird.
Laut Microsoft sind topologische Qubits kleiner, schneller und stabiler als herkömmliche Qubits, außerdem fehlerresistent die das aktuelle Quantencomputing plagen.
Eine Hommage an Ettore Majorana
Der Name des Chips ist ein Hommage an den italienischen theoretischen Physiker Ettore Majorana, eines der größten Genies des 1906. Jahrhunderts. Geboren XNUMX in Catania und Mitarbeiter von Enrico FermiMajorana hat mit seiner nach ihm benannten Theorie der Fermionen die Quantenphysik unauslöschlich geprägt. Sein mysteriöses Verschwinden im Jahr 1938 Es bleibt bis heute eines der größten Rätsel der Wissenschaft.
Die strategische Rolle von Darpa und US-Institutionen
Die Innovation von Microsoft ist nicht unbemerkt geblieben. Dort Verteidigung Advanced Research Projects Agency (Darpa) hat beschlossen, das Projekt studieren um zu beurteilen, ob der topologische Supraleiter die Realisierung kommerzieller Quantensysteme beschleunigen könnte. Microsoft ist jetzt eines der beiden ausgewählten Unternehmen für die letzte Phase des Programms Wenig erforschte Systeme für Quantencomputer im Versorgungsmaßstab (US2QC), dessen Ziel es ist, den ersten kommerziellen Quantencomputer entwickeln in der Lage, die Leistungsfähigkeit herkömmlicher Computer zu übertreffen.
Der Weg zu einer Million Qubits
zweite Chetan Nayak, technischer Mitarbeiter bei Microsoft, Majorana 1 wurde mit einem klares Ziel: Erreichen einer Million Qubits. Ein Maßstab, der entscheidend, um Quantencomputing wirklich nützlich zu machen. Die Architektur von Majorana 1 ermöglicht eine digitale Steuerung von Qubits, wodurch das Design vereinfacht und der Bedarf an komplexen analogen Kalibrierungen reduziert wird.
„Wir sind einen Schritt zurückgegangen und haben gefragt, welche Eigenschaften ein Transistor für das Quantenzeitalter haben sollte“, sagte Nayak. "So ist das Wir haben diese einzigartige Kombination erreicht von Materialien und Design.“
Was sind die Implikationen für die Zukunft?
Die Möglichkeit zum Bau eines zuverlässiger und skalierbarer Quantencomputer wird revolutionäre Auswirkungen in mehreren Sektoren haben:
- Chemie und Materialien: Entdeckung neuer Katalysatoren zum Abbau von Mikroplastik oder zur Herstellung selbstregenerierender Materialien.
- Gesundheit: Arzneimitteldesign und Optimierung enzymatischer Reaktionen zur Bekämpfung von Krankheiten.
- Industrie und Technik: Entwicklung korrosionsbeständigerer Werkstoffe und effizienterer Produktionsprozesse.
Microsoft ist integrieren diese Technologien bereits in seinem Azure Quantum-Ökosystem und schafft so eine Synergie zwischen Quantencomputing, künstlicher Intelligenz und Hochleistungscomputing.
Wettbewerb im Quantensektor
La Das Rennen um Quantencomputer verschärft sich. Google, im vergangenen Dezember, hat Weidenchip präsentiert, in der Lage, eine Berechnung in weniger als fünf Minuten Dafür hätten heutige Supercomputer 10 Septillionen Jahre gebraucht, also länger als das Alter des Universums.
Nvidia, Führer im Bereich künstliche Intelligenzchips, hat kürzlich äußerte Skepsis über die Möglichkeit, dass Quantencomputer tatsächlich nützlich sein könnten Wirklichkeit werden innerhalb der nächsten 20 Jahre. Diese Position, die von Microsoft und Google angefochten wurde, hat erhebliche Konsequenzen: Aussagen des CEO Jensen Huang haben in der Tat ausgelöst eine Wertverlust, wobei bei der Kapitalisierung der Unternehmen des Sektors Milliarden von Dollar in Rauch aufgegangen sind.
Mit Majorana 1 Microsoft bringt sich in die Pole Position im Rennen um das Quantencomputing und positioniert sich als einer der Hauptakteure im Kampf um die Zukunft der Technologie.
