Microsoft-ը հեղափոխություն է անում քվանտային հաշվարկներում իր Majorana 1 չիպի միջոցով

Microsoft-ը մեծ քայլ է կատարել քվանտային հաշվողականության մեջ՝ ներմուծելով Մայորանա 1, նորարար պրոցեսոր, որը կարող է արմատապես փոխել քվանտային համակարգիչների զարգացումը. Այս չիպը Այն հիմնված է տոպոլոգիական քյուբիթների վրա, տեխնոլոգիա, որը խոստանում է բարելավել կայունությունը և նվազեցնել սխալները՝ համեմատած ավանդական մոտեցումների հետ։

-ի հայտարարությունը Այս պրոցեսորը գալիս է գրեթե երկու տասնամյակ հետազոտությունից և մշակումից հետո, որտեղ Microsoft-ի գիտնականներն աշխատում էին նոր նյութերի և ճարտարապետության վրա՝ քվանտային հաշվարկներն ավելի կենսունակ դարձնելու համար: Այս առաջընթացների շնորհիվ Majorana 1-ը հաստատում է ա Մաքրել ուղին դեպի միլիոն քուբիթանոց քվանտային համակարգիչներ, հիմնարար շեմ արդյունաբերական և գիտական ​​կիրառությունների համար։

Նոր ճարտարապետություն, որը հիմնված է տեղային հաղորդիչների վրա

-ի հիմնական առաջխաղացումը Մայորանա 1 կայանում է դրա օգտագործման մեջ տեղային հաղորդիչներ, հատուկ նյութ, որը թույլ է տալիս ստեղծել և կառավարել Majorana մասնիկները։ Գրեթե մեկ դար տեսականացված այս մասնիկները դժվար էր արտադրել և մշակել, բայց այժմ Microsoft-ին հաջողվել է կայունացնել դրանք:

The տեղային հաղորդիչներ ստեղծել նյութի նոր վիճակ, տարբերվում է պինդ, հեղուկ կամ գազային վիճակներից։ Այս նոր պետությունը չափազանց կայուն է և դիմացկուն է արտաքին անկարգություններին, ինչը նրան դարձնում է այդպիսին իդեալական հիմք ավելի հուսալի և մասշտաբային քյուբիթների ստեղծման համար.

Ճանապարհ դեպի միլիոն քյուբիթ

Քվանտային հաշվարկների ամենամեծ մարտահրավերներից մեկը մասշտաբայնությունն է: Ներկայումս մեծ մասը քվանտային համակարգիչներ Նրանք գործում են ընդամենը մի քանի հարյուր քյուբիթով, ինչը սահմանափակում է դրանց գործնական օգտակարությունը: Այնուամենայնիվ, հետազոտողները պարզել են, որ իրական աշխարհում այդ մեքենաներն իսկապես գործելու համար անհրաժեշտ է հասնել առնվազն մեկ միլիոն քյուբիթ.

-ի ճարտարապետությունը Մայորանա 1 հատուկ նախագծված է այս նպատակին նպաստելու համար: միջոցով ալյումինե նանոլարեր Մոդուլային կառույցներում դասավորված՝ Microsoft-ի ինժեներները հասել են այնպիսի դիզայնի, որը թույլ է տալիս արդյունավետորեն միացնել բազմաթիվ քյուբիթները՝ հիմք դնելով միլիոնավոր այս տարրերով պրոցեսորների ստեղծմանը:

Առավելությունները սովորական քյուբիթների նկատմամբ

Տոպոլոգիական քյուբիթներն ունեն մի քանի առավելություններ՝ համեմատած մյուսներում օգտագործվող ավանդական քյուբիթների հետ քվանտային համակարգիչներ. Նրա առավել ուշագրավ հատկանիշներից են.

• Կայունության բարձրացումԱրտաքին անկարգություններին դիմադրության շնորհիվ տեղաբանական կիբիթները կարող են պահպանել իրենց վիճակը ավելի երկար ժամանակով:
• Սխալների ուղղման ավելի քիչ կարիքԸնթացիկ համակարգերը պահանջում են բարդ, ռեսուրսներ պահանջող սխալների ուղղման մեխանիզմներ: Microsoft-ի առաջարկած լուծումը զգալիորեն նվազեցնում է այս խնդիրը։
• Բարելավված մասշտաբայնությունՆոր ճարտարապետությունը հեշտացնում է ավելի մեծ թվով քյուբիթների ինտեգրումը մեկ չիպի վրա:

Դիմումներ բազմաթիվ ոլորտներում

Քվանտային հաշվարկների ներուժը հսկայական է, իսկ չիպերի զարգացումը նման է Մայորանա 1 կարող է վերափոխել բազմաթիվ արդյունաբերություններ: Ամենահեռանկարային հավելվածներից մի քանիսը ներառում են.

• Քիմիա և նյութեր. Նոր նյութերի նախագծումը, ինչպիսիք են ինքնաբուժող նյութերը և ավելի արդյունավետ կատալիզատորները, ավելի հեշտ և արագ կլինեն:
• Բժշկություն: Քվանտային համակարգիչները կարող են նպաստել նոր դեղամիջոցների և անհատականացված բուժման հայտնաբերմանը:
• Կայունություն. Բարդ քիմիական ռեակցիաներ մոդելավորելու ունակությամբ քվանտային հաշվարկը կարող է օգնել մշակել թափոնների նվազեցման և միկրոպլաստմասների քայքայման նոր մոտեցումներ:

DARPA-ի աջակցություն

Որպես Microsoft-ի մոտեցման նկատմամբ վստահության նշան՝ Պաշտպանության առաջադեմ հետազոտական ​​նախագծերի գործակալություն (DARPA) ընտրել է տեխնոլոգիան Մայորանա 1 իր լայնածավալ քվանտային հաշվողական ծրագրի համար. Սա դնում է Microsoft-ը մի արտոնյալ դիրք ֆունկցիոնալ քվանտային համակարգիչներ մշակելու մրցավազքում.

Այս համագործակցության շնորհիվ Microsoft-ն ունի աջակցություն և ռեսուրսներ արագացնել քվանտային համակարգչի առաջին նախատիպի կառուցումը սխալներին հանդուրժող, ինչը կարող է շրջադարձային կետ նշանակել արդյունաբերության մեջ:

հետ Մայորանա 1Microsoft-ը նոր չափանիշ է սահմանել քվանտային հաշվարկների մեջ։ Նրա նորարարական Տոպոլոգիական և տեղահաղորդիչ քյուբիթների վրա հիմնված դիզայնը ճանապարհ է հարթում ավելի լայնածավալ և հուսալի քվանտային համակարգերի ստեղծման համար. Քանի որ այս տեխնոլոգիան զարգանում է, դրա կիրառությունները կարող են հեղափոխություն կատարել այնպիսի հիմնական ոլորտներում, ինչպիսիք են քիմիան, կայունությունը և առողջապահությունը՝ մեզ ավելի մոտեցնելով քվանտային հաշվարկներով սնուցվող ապագային: