מיקרוסופט חוללה מהפכה במחשוב הקוונטי עם שבב Majorana 1 שלה

מיקרוסופט עשתה צעד גדול במחשוב קוונטי עם הצגת מיורנה 1, מעבד חדשני ש יכול לשנות באופן קיצוני את התפתחות המחשבים הקוונטים. השבב הזה הוא מבוסס על קיוביטים טופולוגיים, טכנולוגיה שמבטיחה לשפר את היציבות ולהפחית שגיאות בהשוואה לגישות מסורתיות.

ההודעה על מעבד זה מגיע לאחר כמעט שני עשורים של מחקר ופיתוח, שבו מדענים של מיקרוסופט עבדו על חומרים וארכיטקטורות חדשות כדי להפוך את המחשוב הקוונטי לבר-קיימא. הודות להתקדמות אלה, Majorana 1 מקימה את א נתיב ברור למחשבים קוונטיים של מיליון קיוביטים, סף בסיסי ליישומים תעשייתיים ומדעיים.

ארכיטקטורה חדשה המבוססת על מוליכים טופו

ההתקדמות העיקרית של מיורנה 1 טמון בשימוש בו מוליכים עליון, חומר מיוחד המאפשר יצירה ושליטה של ​​חלקיקי מיורנה. חלקיקים אלה, לפי תיאוריה במשך כמעט מאה שנה, היו קשים לייצור ולטפל בהם, אך כעת הצליחה מיקרוסופט לייצב אותם.

ل מוליכים עליון ליצור מצב חדש של חומר, שונה ממצבים מוצקים, נוזליים או גזים. מצב חדש זה יציב במיוחד ועמיד בפני הפרעות חיצוניות, מה שהופך אותו ל- בסיס אידיאלי לפיתוח של קיוביטים אמינים וניתנים להרחבה יותר.

הדרך למיליון קיוביטים

אחד האתגרים הגדולים ביותר במחשוב קוונטי היה מדרגיות. נכון לעכשיו, רוב ה מחשבים קוונטיים הם פועלים עם כמה מאות קיוביטים בלבד, מה שמגביל את השימושיות המעשית שלהם. עם זאת, חוקרים קבעו שכדי שהמכונות הללו יתפקדו באמת בעולם האמיתי, יש צורך להשיג לפחות מיליון קיוביטים.

הארכיטקטורה של מיורנה 1 תוכנן במיוחד כדי להקל על מטרה זו. בְּאֶמצָעוּת ננו-חוטי אלומיניום מסודרים במבנים מודולריים, מהנדסי מיקרוסופט השיגו תכנון המאפשר לחבר קיוביטים מרובים ביעילות, מה שמניח את הבסיס ליצירת מעבדים עם מיליוני אלמנטים אלה.

יתרונות על פני קיוביטים רגילים

לקיוביטים טופולוגיים יש מספר יתרונות בהשוואה לקיוביטים מסורתיים המשמשים באחרים מחשבים קוונטיים. בין המאפיינים הבולטים ביותר שלו הם:

• יציבות מוגברת: בשל עמידותם להפרעות חיצוניות, קיוביטים טופולוגיים יכולים לשמור על מצבם לפרקי זמן ארוכים יותר.
• פחות צורך בתיקון שגיאות:מערכות נוכחיות דורשות מנגנוני תיקון שגיאות מורכבים ועתירי משאבים. הפתרון שמציעה מיקרוסופט מפחית משמעותית את הבעיה הזו.
• מדרגיות משופרת: הארכיטקטורה החדשה מקלה על שילוב מספר גדול יותר של קיוביטים בשבב בודד.

יישומים במספר תעשיות

הפוטנציאל של מחשוב קוונטי הוא עצום, והפיתוח של שבבים כמו מיורנה 1 יכול לשנות תעשיות רבות. כמה מהיישומים המבטיחים ביותר כוללים:

• כימיה וחומרים: התכנון של חומרים חדשים, כמו חומרים לריפוי עצמי וזרזים יעילים יותר, יהיה קל ומהיר יותר.
• לרפואה: מחשבים קוונטיים יכולים לתרום לגילוי תרופות חדשות וטיפולים מותאמים אישית.
• קיימות: עם היכולת ליצור מודל של תגובות כימיות מורכבות, מחשוב קוונטי יכול לעזור בפיתוח גישות חדשות להפחתת פסולת ופירוק מיקרופלסטיק.

תמיכה ב-DARPA

כאות לאמון בגישה של מיקרוסופט, ה סוכנות לפרויקטי מחקר מתקדמים של הביטחון (DARPA) בחרה בטכנולוגיה של מיורנה 1 על תוכנית המחשוב הקוונטי בקנה מידה גדול שלה. זה מציב את מיקרוסופט ב- עמדה מיוחסת בתוך המירוץ לפיתוח מחשבים קוונטיים פונקציונליים.

הודות לשיתוף הפעולה הזה, למיקרוסופט יש את התמיכה והמשאבים לכך להאיץ את בניית אב הטיפוס הראשון של מחשב קוונטי סובלני לתקלות, מה שעלול לסמן נקודת מפנה בענף.

עם מיורנה 1מיקרוסופט קבעה סטנדרט חדש בתחום המחשוב הקוונטי. זה חדשני עיצוב המבוסס על קיוביטים טופולוגיים וטופו-מוליכים סולל את הדרך ליצירת מערכות קוונטיות ניתנות להרחבה ואמינות יותר.. ככל שהטכנולוגיה הזו מתקדמת, היישומים שלה עשויים לחולל מהפכה במגזרים מרכזיים כמו כימיה, קיימות ושירותי בריאות, ולקרב אותנו יותר ויותר לעתיד המופעל על ידי מחשוב קוונטי.