Шлях до мільйона кубітів. Microsoft створила надпотужний квантовий чип Majorana 1

Microsoft представила чип для квантових обчислень Majorana 1. За словами компанії, він дозволить комп’ютерам розв’язувати неймовірно складні завдання промислового масштабу за лічені роки замість десятиліть, які потрібні сучасним машинам. Компанія каже, що Majorana 1 — це перший чип для квантових обчислень, який використовує архітектуру топологічного ядра. Зокрема, він використовує новий тип матеріалу під назвою топопровідник або топологічний надпровідник, який може створювати майорани — стан речовини, який не є ні твердим тілом, ні рідиною, ні газом.

Вперше майорани були описані вченими в 1930-х роках, але вони не існують в природі: їх потрібно створити за допомогою певних матеріалів у правильних умовах. Топопровідний дріт Microsoft поєднує арсенід індію з алюмінієм. Майоранові кубіти є більш стабільними, ніж сучасні альтернативи, пояснюють у Microsoft. Вони швидкі, малі, ними можна керувати, вони мають унікальні властивості, які можуть захистити квантову інформацію.

Оскільки архітектура чипа компанії з'єднує топопровідні нанодроти разом, утворюючи літеру «H», кожен блок має чотири керовані майорани, які складають один кубіт — базову одиницю квантових обчислень. Блоки можуть бути з'єднані, і Microsoft вже вдалося розмістити вісім з них на одному чипі. Також Microsoft спроєктувала чип на один мільйон кубітів.

За словами представників Microsoft, машина на мільйон кубітів може призвести до створення самовідновлюваних матеріалів, здатних ремонтувати тріщини в літаках, або каталізаторів, здатних розщеплювати всі види пластикових забруднювачів на цінні побічні продукти. Вона також може дозволити вченим проводити розрахунки для вилучення ферментів, які можуть підвищити родючість ґрунту або сприяти сталому зростанню продовольства заради подолання голоду у світі.

Для роботи Majorana 1 від Microsoft потрібно більше деталей, ніж просто топопровідник. Знадобиться ще чимало років, щоб змусити всі елементи працювати разом у більшому масштабі, але ця остання розробка Microsoft є обнадійливою.