Путь к миллиону кубитов. Microsoft создала сверхмощный квантовый чип Majorana 1

Microsoft представила чип для квантовых вычислений Majorana 1. По словам компании, он позволит компьютерам решать невероятно сложные задачи промышленного масштаба за считанные годы вместо десятилетий, которые нужны современным машинам. Компания говорит, что Majorana 1 — это первый чип для квантовых вычислений, который использует архитектуру топологического ядра. В частности, он использует новый тип материала под названием топопроводник или топологический сверхпроводник, который может создавать майораны — состояние вещества, которое не является ни твердым телом, ни жидкостью, ни газом.

Впервые майораны были описаны учеными в 1930-х годах, но они не существуют в природе: их нужно создать с помощью определенных материалов в правильных условиях. Топопроводящая проволока Microsoft сочетает арсенид индия с алюминием. Майорановые кубиты являются более стабильными, чем современные альтернативы, объясняют в Microsoft. Они быстрые, маленькие, ими можно управлять, они имеют уникальные свойства, которые могут защитить квантовую информацию.

Поскольку архитектура чипа компании соединяет топопроводящие нанопровода вместе, образуя букву «H», каждый блок имеет четыре управляемые майораны, которые составляют один кубит — базовую единицу квантовых вычислений. Блоки могут быть соединены, и Microsoft уже удалось разместить восемь из них на одном чипе. Также Microsoft спроектировала чип на один миллион кубитов.

По словам представителей Microsoft, машина на миллион кубитов может привести к созданию самовосстанавливающихся материалов, способных ремонтировать трещины в самолетах, или катализаторов, способных расщеплять все виды пластиковых загрязнителей на ценные побочные продукты. Она также может позволить ученым проводить расчеты для извлечения ферментов, которые могут повысить плодородие почвы или способствовать устойчивому росту продовольствия ради преодоления голода в мире.

Для работы Majorana 1 от Microsoft требуется больше деталей, чем просто топопроводник. Понадобится еще немало лет, чтобы заставить все элементы работать вместе в большем масштабе, но эта последняя разработка Microsoft является обнадеживающей.