Microsoft teeb oma Majorana 1 kiibiga revolutsiooni kvantarvutuses

Viimane uuendus: 16.01.2024

  • Microsoft on välja töötanud Majorana 1, esimese topoloogilistel kubitidel põhineva kvantprotsessori.
  • Kiibis on kasutatud topojuhte, uuenduslikku materjali, mis parandab kubittide stabiilsust ja mastaapsust.
  • Arhitektuur võimaldab saavutada miljon kubitti, avades ukse praktilistele kvantarvutitele.
  • Rakendusi oodatakse mitmetes tööstusharudes, nagu keemia, meditsiin ja materjalitehnoloogia.
Majorana 1

Microsoft on astunud kvantarvutuses suure sammu kasutuselevõtuga Majorana 1, uuenduslik protsessor, mis võib radikaalselt muuta kvantarvutite arengutSee kiip See põhineb topoloogilistel qubitidel, tehnoloogia, mis lubab parandada stabiilsust ja vähendada vigu võrreldes traditsiooniliste lähenemisviisidega.

Teadaanne See protsessor tuleb pärast peaaegu kaks aastakümmet kestnud uurimis- ja arendustegevust, kus Microsofti teadlased on töötanud uute materjalide ja arhitektuuride kallal, et muuta kvantandmetöötlus elujõulisemaks. Tänu nendele edusammudele rajab Majorana 1 a Selge tee miljonikubitiste kvantarvutite juurde, mis on tööstuslike ja teaduslike rakenduste jaoks põhiline künnis.

Uus arhitektuur, mis põhineb topojuhtidel

Majorana kiip 1

Peamine edasiminek Majorana 1 seisneb selle kasutamises topojuhid, spetsiaalne materjal, mis võimaldab luua ja kontrollida Majorana osakesi. Neid osakesi, mida teoreetiliselt käsitleti peaaegu sajandi, on olnud raske toota ja käsitseda, kuid nüüd on Microsoftil õnnestunud need stabiliseerida.

Eksklusiivne sisu – klõpsake siin  7 tüüpi väliseid emaplaadi pistikuid

See topojuhid luua aine uus olek, mis erineb tahkest, vedelast või gaasilisest olekust. See uus olek on äärmiselt stabiilne ja vastupidav välistele häiretele, muutes selle ideaalne alus usaldusväärsemate ja skaleeritavate kubittide arendamiseks.

Tee miljoni kubitini

Üks suurimaid väljakutseid kvantarvutuses on olnud skaleeritavus. Praegu on enamik kvantarvutid Need töötavad vaid mõnesaja kubitiga, mis piirab nende praktilist kasulikkust. Teadlased on aga kindlaks teinud, et selleks, et need masinad pärismaailmas tõeliselt funktsioneeriksid, on vaja saavutada vähemalt miljon kubitti.

Arhitektuur Majorana 1 on spetsiaalselt loodud selle eesmärgi saavutamiseks. Läbi alumiiniumist nanotraadid Modulaarsetesse struktuuridesse paigutatud Microsofti insenerid on saavutanud disaini, mis võimaldab mitut kubitti tõhusalt ühendada, pannes aluse miljonite nende elementidega protsessorite loomisele.

Eksklusiivne sisu – klõpsake siin  Kuidas Megacable'i kviitungit printida

Eelised tavapäraste kubittide ees

Kvantarvutus Majorana 1 kiibiga

Topoloogilistel kubitidel on mitmeid eeliseid võrreldes traditsiooniliste kubitidega, mida kasutatakse muudes valdkondades kvantarvutidSelle silmapaistvamate omaduste hulka kuuluvad:

  • Suurem stabiilsus: tänu oma vastupidavusele välistele häiretele võivad topoloogilised kubiidid säilitada oma olekut pikema aja jooksul.
  • Vähem vigade parandamise vajadust:Praegused süsteemid nõuavad keerulisi, ressursimahukaid veaparandusmehhanisme. Microsofti pakutud lahendus vähendab seda probleemi oluliselt.
  • Parem skaleeritavus: Uus arhitektuur muudab ühele kiibile suurema hulga kubittide integreerimise lihtsamaks.

Rakendused mitmes tööstusharus

Kvantarvutite potentsiaal on tohutu ja kiipide arendamine nagu Majorana 1 võib muuta paljusid tööstusharusid. Mõned kõige lootustandvamad rakendused on järgmised:

  • Keemia ja materjalid: Uute materjalide, näiteks iseparanevate ainete ja tõhusamate katalüsaatorite projekteerimine on lihtsam ja kiirem.
  • Ravim: Kvantarvutid võivad aidata kaasa uute ravimite ja isikupärastatud ravimeetodite avastamisele.
  • Jätkusuutlikkus: Tänu võimele modelleerida keerulisi keemilisi reaktsioone, võib kvantarvutus aidata välja töötada uusi lähenemisviise jäätmetekke vähendamisele ja mikroplasti lagunemisele.
Eksklusiivne sisu – klõpsake siin  Kuidas Bandizipis ZIP-faili genereerida?

DARPA tugi

DARPA

Märgiks usaldusest Microsofti lähenemise vastu on Kaitsealaste Täiustatud Teadusprojektide Agentuur (DARPA) on valinud tehnoloogia Majorana 1 oma suuremahulise kvantarvutusprogrammi jaoks. See paneb Microsofti a privilegeeritud positsioon funktsionaalsete kvantarvutite väljatöötamise võistlusel.

Tänu sellele koostööle on Microsoftil selleks tugi ja ressursid kiirendada kvantarvuti esimese prototüübi ehitamist tõrketaluvusega, mis võib tähendada pöördepunkti tööstuses.

Koos Majorana 1Microsoft on kehtestanud kvantarvutuses uue standardi. Selle uuenduslik Topoloogilistel ja topojuhtivatel kubitidel põhinev disain sillutab teed skaleeritavamate ja töökindlamate kvantsüsteemide loomisele. Selle tehnoloogia arenedes võivad selle rakendused muuta võtmetähtsusega valdkondi, nagu keemia, jätkusuutlikkus ja tervishoid, tuues meid üha lähemale kvantarvutite jõul töötavale tulevikule.