مايكروسوفت تُحدث ثورة في الحوسبة الكمومية بشريحة Majorana 1

لقد اتخذت شركة مايكروسوفت خطوة كبيرة في مجال الحوسبة الكمومية من خلال تقديم ماجورانا 1، معالج مبتكر قد يؤدي ذلك إلى تغيير جذري في تطوير أجهزة الكمبيوتر الكمومية. هذه الشريحة يعتمد على البتات الكمومية الطوبولوجية، وهي تقنية تتعهد بتحسين الاستقرار وتقليل الأخطاء مقارنة بالطرق التقليدية.

الاعلان عن يأتي هذا المعالج بعد ما يقرب من عقدين من البحث والتطويرحيث يعمل علماء مايكروسوفت على مواد وهندسة معمارية جديدة لجعل الحوسبة الكمومية أكثر قابلية للتطبيق. بفضل هذه التطورات، أنشأت ماجورانا 1 طريق واضح لأجهزة الكمبيوتر الكمومية ذات المليون كيوبت، وهي عتبة أساسية للتطبيقات الصناعية والعلمية.

هندسة معمارية جديدة تعتمد على الموصلات الطوبولوجية

التقدم الرئيسي لـ ماجورانا 1 يكمن في استخدامه الموصلات التضاريسية، وهي مادة خاصة تسمح بإنشاء جسيمات الماجورانا والتحكم فيها. كانت هذه الجسيمات، التي تم النظر إليها نظريًا منذ ما يقرب من قرن من الزمان، صعبة الإنتاج والتعامل معها، لكن الآن نجحت مايكروسوفت في تثبيتها.

الكثير الموصلات التضاريسية إنشاء حالة جديدة من المادة، مختلفة عن الحالات الصلبة أو السائلة أو الغازية. هذه الحالة الجديدة مستقرة للغاية ومقاومة للاضطرابات الخارجية، مما يجعلها أساس مثالي لتطوير وحدات بت كمومية أكثر موثوقية وقابلية للتطوير.

الطريق إلى مليون كيوبت

أحد أكبر التحديات في الحوسبة الكمومية هو قابلية التوسع. في الوقت الحالي، معظم أجهزة الكمبيوتر الكمومية إنها تعمل فقط بمئات قليلة من البتات الكمومية، مما يحد من فائدتها العملية. ومع ذلك، فقد قرر الباحثون أنه لكي تكون هذه الآلات فعالة حقًا في العالم الحقيقي، فمن الضروري تحقيق مليون كيوبت على الأقل.

هندسة ماجورانا 1 تم تصميمه خصيصًا لتسهيل هذا الهدف. خلال أسلاك نانوية من الألومنيوم نجح مهندسو مايكروسوفت في التوصل إلى تصميم يسمح بربط عدة بتات كمومية بكفاءة، من خلال ترتيبها في هياكل معيارية، مما وضع الأساس لإنشاء معالجات تحتوي على ملايين من هذه العناصر.

المزايا مقارنة بالبتات الكمومية التقليدية

تتمتع البتات الكمومية الطوبولوجية بالعديد من المزايا مقارنة بالبتات الكمومية التقليدية المستخدمة في مجالات أخرى أجهزة الكمبيوتر الكمومية. ومن أبرز مميزاته:

• زيادة الاستقرار:بسبب مقاومتها للاضطرابات الخارجية، يمكن للبتات الكمومية الطوبولوجية الحفاظ على حالتها لفترات زمنية أطول.
• حاجة أقل لتصحيح الأخطاءتتطلب الأنظمة الحالية آليات تصحيح الأخطاء المعقدة والتي تتطلب موارد مكثفة. الحل الذي اقترحته مايكروسوفت يقلل هذه المشكلة بشكل كبير.
• تحسين قابلية التوسع:تتيح الهندسة المعمارية الجديدة دمج عدد أكبر من البتات الكمومية على شريحة واحدة بسهولة.

التطبيقات في الصناعات المتعددة

إن إمكانات الحوسبة الكمومية هائلة، وتطوير الرقائق مثل ماجورانا 1 قد يؤدي إلى تحويل العديد من الصناعات. تتضمن بعض التطبيقات الأكثر واعدة ما يلي:

• الكيمياء والمواد: وسوف يصبح تصميم مواد جديدة، مثل المواد القادرة على الشفاء الذاتي والمحفزات الأكثر كفاءة، أسهل وأسرع.
• الطب: يمكن أن تساهم أجهزة الكمبيوتر الكمومية في اكتشاف أدوية جديدة وعلاجات مخصصة.
• الاستدامة: بفضل القدرة على نمذجة التفاعلات الكيميائية المعقدة، يمكن للحوسبة الكمومية أن تساعد في تطوير أساليب جديدة للحد من النفايات وتحلل المواد البلاستيكية الدقيقة.

دعم وكالة مشاريع البحوث الدفاعية المتقدمة (DARPA)

كدليل على الثقة في نهج مايكروسوفت، وكالة مشاريع الأبحاث الدفاعية المتقدمة (DARPA) تم اختيار تكنولوجيا ماجورانا 1 لبرنامج الحوسبة الكمومية واسع النطاق. وهذا يضع مايكروسوفت في موقف مكانة متميزة في السباق لتطوير أجهزة الكمبيوتر الكمومية الوظيفية.

بفضل هذا التعاون، تمتلك Microsoft الدعم والموارد اللازمة تسريع بناء النموذج الأولي للحاسوب الكمومي مقاومة للأخطاء، مما قد يمثل نقطة تحول في الصناعة.

مع ماجورانا 1لقد وضعت مايكروسوفت معيارًا جديدًا في الحوسبة الكمومية. إنها مبتكرة يمهد التصميم القائم على البتات الكمومية الطوبولوجية والطوبولوجية الطريق لإنشاء أنظمة كمية أكثر قابلية للتطوير وموثوقية. ومع تقدم هذه التكنولوجيا، فإن تطبيقاتها قد تؤدي إلى إحداث ثورة في قطاعات رئيسية مثل الكيمياء والاستدامة والرعاية الصحية، مما يقربنا أكثر من أي وقت مضى من مستقبل مدعوم بالحوسبة الكمومية.