Microsoft gjörbyltir skammtafræði með Majorana 1 flís sinni

Microsoft hefur tekið stórt skref í skammtafræði með tilkomu Majorana 1, nýstárlegur örgjörvi sem gæti gerbreytt þróun skammtatölva. Þessi flís Það er byggt á staðfræðilegum qubitum, tækni sem lofar að bæta stöðugleika og draga úr villum miðað við hefðbundnar aðferðir.

Tilkynningin um Þessi örgjörvi kemur eftir tæplega tveggja áratuga rannsóknir og þróun, þar sem vísindamenn Microsoft hafa unnið að nýjum efnum og arkitektúr til að gera skammtatölvuna hagkvæmari. Þökk sé þessum framförum stofnar Majorana 1 a Hreinsa leið að milljón qubit skammtatölvum, grundvallarþröskuldur fyrir iðnaðar- og vísindalega notkun.

Nýr arkitektúr byggður á toppleiðurum

Helstu framfarir af Majorana 1 liggur í notkun þess á toppleiðarar, sérstakt efni sem gerir kleift að búa til og stjórna Majorana ögnum. Þessar agnir, sem kennt hefur verið við í næstum heila öld, hefur verið erfitt að framleiða og meðhöndla, en nú hefur Microsoft tekist að koma þeim á stöðugleika.

Los toppleiðarar skapa nýtt ástand efnis, ólíkt föstu, fljótandi eða loftkenndu ástandi. Þetta nýja ástand er afar stöðugt og ónæmt fyrir utanaðkomandi truflunum, sem gerir það að því kjörinn grunnur fyrir þróun áreiðanlegri og stigstærðari qubits.

Leiðin að milljón qubits

Ein stærsta áskorunin í skammtafræði hefur verið sveigjanleiki. Eins og er, mest af skammtatölvur Þeir vinna með aðeins nokkur hundruð qubits, sem takmarkar hagnýt notagildi þeirra. Hins vegar hafa vísindamenn komist að þeirri niðurstöðu að til að þessar vélar séu raunverulega virkar í hinum raunverulega heimi er nauðsynlegt að ná að minnsta kosti ein milljón qubits.

Arkitektúr Majorana 1 er sérstaklega hannað til að auðvelda þetta markmið. Í gegnum nanóvíra úr áli Raðað í mátbyggingar, hafa verkfræðingar Microsoft náð hönnun sem gerir kleift að samtengja marga qubita á skilvirkan hátt, sem leggur grunninn að gerð örgjörva með milljónum þessara þátta.

Kostir umfram hefðbundna qubita

Topological qubits hafa nokkra kosti samanborið við hefðbundna qubits sem notaðir eru í öðrum skammtatölvur. Meðal athyglisverðustu eiginleika þess eru:

• Aukinn stöðugleiki: Vegna viðnáms gegn utanaðkomandi truflunum geta staðfræðilegir qubitar viðhaldið ástandi sínu í lengri tíma.
• Minni þörf fyrir villuleiðréttingu:Núverandi kerfi krefjast flókinna, auðlindafrekra villuleiðréttingaraðferða. Lausnin sem Microsoft lagði til dregur verulega úr þessu vandamáli.
• Bætt sveigjanleiki: Nýja arkitektúrinn gerir það auðveldara að samþætta stærri fjölda qubita á einni flís.

Umsóknir í mörgum atvinnugreinum

Möguleikarnir á skammtafræði eru gríðarlegir og þróun flísa eins Majorana 1 gæti breytt mörgum atvinnugreinum. Sumar af efnilegustu forritunum eru:

• Efnafræði og efni: Hönnun nýrra efna, eins og sjálfgræðandi efna og skilvirkari hvata, verður auðveldari og hraðari.
• Medicine: Skammtatölvur gætu stuðlað að uppgötvun nýrra lyfja og sérsniðinna meðferða.
• Sjálfbærni: Með getu til að líkja flóknum efnahvörfum gæti skammtafræði hjálpað til við að þróa nýjar aðferðir til að draga úr úrgangi og niðurbroti örplasts.

DARPA stuðningur

Til marks um traust á nálgun Microsoft er Framkvæmdastofnun varnarrannsókna (DARPA) hefur valið tækni af Majorana 1 fyrir stórfellda skammtatölvuforritið sitt. Þetta setur Microsoft í a forréttindastaða innan kapphlaupsins um að þróa hagnýtar skammtatölvur.

Þökk sé þessu samstarfi hefur Microsoft stuðning og fjármagn til flýta fyrir smíði fyrstu frumgerð skammtatölvu bilanaþolið, sem gæti markað tímamót í greininni.

með Majorana 1Microsoft hefur sett nýjan staðal í skammtafræði. Það er nýstárlegt Hönnun byggð á staðfræðilegum og toppleiðandi qubitum ryður brautina fyrir sköpun skalanlegra og áreiðanlegra skammtakerfis. Eftir því sem þessari tækni fleygir fram gætu notkun hennar gjörbylt lykilsviðum eins og efnafræði, sjálfbærni og heilsugæslu, og fært okkur sífellt nær framtíð sem knúin er af skammtatölvu.