Microsoft revolucionizē kvantu skaitļošanu ar Majorana 1 mikroshēmu

Pēdējā atjaunošana: 20/02/2025

  • Microsoft ir izstrādājusi Majorana 1, pirmo kvantu procesoru, kura pamatā ir topoloģiskie kubiti.
  • Mikroshēmā tiek izmantoti topovadītāji, novatorisks materiāls, kas uzlabo kubitu stabilitāti un mērogojamību.
  • Arhitektūra ļauj sasniegt vienu miljonu kubitu, paverot durvis praktiskiem kvantu datoriem.
  • Ir sagaidāms pielietojums vairākās nozarēs, piemēram, ķīmijā, medicīnā un materiālu tehnoloģijā.
Majorāna 1

Microsoft ir spēris nozīmīgu soli kvantu skaitļošanas jomā, ieviešot Majorāna 1, novatorisks procesors, kas varētu radikāli mainīt kvantu datoru attīstību. Šī mikroshēma Tas ir balstīts uz topoloģiskiem kubitiem, tehnoloģija, kas sola uzlabot stabilitāti un samazināt kļūdas salīdzinājumā ar tradicionālajām pieejām.

Paziņojums par Šis procesors tiek ražots pēc gandrīz divu gadu desmitu izpētes un izstrādes, kur Microsoft zinātnieki ir strādājuši pie jauniem materiāliem un arhitektūrām, lai padarītu kvantu skaitļošanu dzīvotspējīgāku. Pateicoties šiem sasniegumiem, Majorana 1 izveido a Skaidrs ceļš uz miljonu kubitu kvantu datoriem, kas ir būtisks slieksnis rūpnieciskiem un zinātniskiem lietojumiem.

Jauna arhitektūra, kuras pamatā ir topovadītāji

Majorānas čips 1

Galvenais avanss no Majorāna 1 slēpjas tās izmantošanā topovadītāji, īpašs materiāls, kas ļauj radīt un kontrolēt Majorana daļiņas. Šīs daļiņas, par kurām teorētiski tika runāts gandrīz gadsimtu, ir bijis grūti ražot un apstrādāt, taču tagad Microsoft ir izdevies tās stabilizēt.

Ekskluzīvs saturs — noklikšķiniet šeit  Kāpēc Google Meet mani izrauj?

L topovadītāji radīt jaunu matērijas stāvokli, kas atšķiras no cietā, šķidrā vai gāzveida stāvokļa. Šis jaunais stāvoklis ir ārkārtīgi stabils un izturīgs pret ārējiem traucējumiem, padarot to par ideāls pamats uzticamāku un mērogojamāku kubitu izstrādei.

Ceļš uz miljonu kubitu

Viens no lielākajiem izaicinājumiem kvantu skaitļošanā ir mērogojamība. Pašlaik lielākā daļa no kvantu datori Tie darbojas tikai ar dažiem simtiem kubitu, kas ierobežo to praktisko lietderību. Tomēr pētnieki ir noskaidrojuši, ka, lai šīs mašīnas patiešām darbotos reālajā pasaulē, tas ir jāsasniedz vismaz viens miljons kubitu.

Arhitektūra Majorāna 1 ir īpaši izstrādāts, lai veicinātu šo mērķi. Caur alumīnija nanovadi Sakārtoti moduļu struktūrās, Microsoft inženieri ir panākuši dizainu, kas ļauj efektīvi savienot vairākus kubitus, liekot pamatu procesoru izveidei ar miljoniem šo elementu.

Ekskluzīvs saturs — noklikšķiniet šeit  Grafikas kartes dzesēšana: gaiss vai šķidrums, kāda ir atšķirība?

Priekšrocības salīdzinājumā ar parastajiem kubitiem

Kvantu skaitļošana ar Majorana 1 mikroshēmu

Topoloģiskajiem kubitiem ir vairākas priekšrocības salīdzinājumā ar tradicionālajiem kubitiem, ko izmanto citos kvantu datori. Starp tās ievērojamākajām iezīmēm ir:

  • Palielināta stabilitāte: Pateicoties to izturībai pret ārējiem traucējumiem, topoloģiskie kubiti var saglabāt savu stāvokli ilgāku laiku.
  • Mazāk nepieciešama kļūdu labošana:Pašreizējām sistēmām ir nepieciešami sarežģīti, resursietilpīgi kļūdu labošanas mehānismi. Microsoft piedāvātais risinājums ievērojami samazina šo problēmu.
  • Uzlabota mērogojamība: jaunā arhitektūra atvieglo lielāka kubitu skaita integrēšanu vienā mikroshēmā.

Pielietojums vairākās nozarēs

Kvantu skaitļošanas potenciāls ir milzīgs, un mikroshēmu attīstība ir līdzīga Majorāna 1 varētu pārveidot daudzas nozares. Daži no daudzsološākajiem lietojumiem ir:

  • Ķīmija un materiāli: Jaunu materiālu, piemēram, pašdziedinošu vielu un efektīvāku katalizatoru projektēšana būs vienkāršāka un ātrāka.
  • Medicīna: Kvantu datori varētu palīdzēt atklāt jaunas zāles un personalizētas ārstēšanas metodes.
  • Ilgtspēja: Ar spēju modelēt sarežģītas ķīmiskās reakcijas, kvantu skaitļošana varētu palīdzēt izstrādāt jaunas pieejas atkritumu samazināšanai un mikroplastmasas sadalīšanai.
Ekskluzīvs saturs — noklikšķiniet šeit  Kā uzzināt, vai e-pasta ziņojums ir lasīts, izmantojot Gmail

DARPA atbalsts

DARPA

Kā zīme pārliecībai par Microsoft pieeju, Aizsardzības progresīvo pētījumu projektu aģentūra (DARPA) ir izvēlējies tehnoloģiju Majorāna 1 tās liela mēroga kvantu skaitļošanas programmai. Tas liek Microsoft a priviliģētu stāvokli sacensībā, lai izstrādātu funkcionālus kvantu datorus.

Pateicoties šai sadarbībai, korporācijai Microsoft ir atbalsts un resursi paātrināt pirmā kvantu datora prototipa uzbūvi izturīgs pret defektiem, kas varētu iezīmēt pagrieziena punktu nozarē.

ar Majorāna 1Microsoft ir noteikusi jaunu standartu kvantu skaitļošanā. Tā novatoriska Dizains, kas balstīts uz topoloģiskiem un topovadošiem kubitiem, paver ceļu mērogojamāku un uzticamāku kvantu sistēmu izveidei. Attīstoties šai tehnoloģijai, tās pielietojumi var mainīt galvenās nozares, piemēram, ķīmiju, ilgtspējību un veselības aprūpi, tuvinot mūs nākotnei, ko darbina kvantu skaitļošana.