Microsoft ปฏิวัติการประมวลผลควอนตัมด้วยชิป Majorana 1

Microsoft ได้ก้าวไปอีกขั้นในด้านการประมวลผลแบบควอนตัมด้วยการเปิดตัว มาโจราน่า 1โปรเซสเซอร์นวัตกรรมใหม่ที่ อาจเปลี่ยนแปลงการพัฒนาคอมพิวเตอร์ควอนตัมอย่างรุนแรง. ชิปตัวนี้ มันขึ้นอยู่กับคิวบิตแบบโทโพโลยีเทคโนโลยีที่สัญญาว่าจะปรับปรุงเสถียรภาพและลดข้อผิดพลาดเมื่อเทียบกับวิธีการแบบเดิม

ประกาศของ โปรเซสเซอร์นี้มาหลังจากการวิจัยและพัฒนาเกือบสองทศวรรษซึ่งนักวิทยาศาสตร์ของ Microsoft กำลังทำงานเกี่ยวกับวัสดุและสถาปัตยกรรมใหม่ๆ เพื่อให้การประมวลผลแบบควอนตัมมีความเป็นไปได้มากขึ้น ด้วยความก้าวหน้าเหล่านี้ Majorana 1 จึงได้ก่อตั้ง เส้นทางที่ชัดเจนสู่คอมพิวเตอร์ควอนตัมล้านคิวบิตเป็นเกณฑ์พื้นฐานสำหรับการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมและวิทยาศาสตร์

สถาปัตยกรรมใหม่ที่ใช้ตัวนำแบบโทโพคอนดักเตอร์

ความก้าวหน้าหลักของ มาโจราน่า 1 อยู่ที่การใช้ โทโพคอนดักเตอร์วัสดุพิเศษที่ทำให้สามารถสร้างและควบคุมอนุภาคมาโจราน่าได้ อนุภาคเหล่านี้ซึ่งมีทฤษฎีมาเกือบหนึ่งศตวรรษ มีลักษณะยากที่จะผลิตและจัดการได้ แต่ในตอนนี้ Microsoft ก็สามารถทำให้มันเสถียรได้

ลอส โทโพคอนดักเตอร์ สร้างสถานะใหม่ของสสารต่างจากสถานะของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ สถานะใหม่นี้มีเสถียรภาพสูงและทนทานต่อการรบกวนจากภายนอก ทำให้เป็น พื้นฐานที่เหมาะสมสำหรับการพัฒนาคิวบิตที่มีความน่าเชื่อถือและปรับขนาดได้มากขึ้น.

เส้นทางสู่คิวบิตล้านตัว

ความท้าทายที่ใหญ่ที่สุดประการหนึ่งในการประมวลผลแบบควอนตัมคือความสามารถในการปรับขนาด ในปัจจุบันนี้ส่วนใหญ่ คอมพิวเตอร์ควอนตัม พวกมันทำงานด้วยคิวบิตเพียงไม่กี่ร้อยตัวซึ่งจำกัดประโยชน์ใช้งานจริงของมัน อย่างไรก็ตาม นักวิจัยได้กำหนดว่าเพื่อให้เครื่องจักรเหล่านี้สามารถใช้งานได้จริงในโลกแห่งความเป็นจริง จำเป็นต้องบรรลุ อย่างน้อยหนึ่งล้านคิวบิต.

สถาปัตยกรรมของ มาโจราน่า 1 ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อรองรับวัตถุประสงค์นี้ ผ่าน ลวดนาโนอลูมิเนียม เมื่อมีการจัดเรียงเป็นโครงสร้างแบบโมดูลาร์ วิศวกรของ Microsoft ประสบความสำเร็จในการออกแบบที่สามารถเชื่อมต่อคิวบิตหลายตัวเข้าด้วยกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งวางรากฐานสำหรับการสร้างโปรเซสเซอร์ที่มีองค์ประกอบเหล่านี้นับล้านๆ องค์ประกอบ

ข้อได้เปรียบเหนือคิวบิตแบบเดิม

คิวบิตแบบทอพอโลยีมีข้อดีหลายประการเมื่อเปรียบเทียบกับคิวบิตแบบดั้งเดิมที่ใช้ในระบบอื่น คอมพิวเตอร์ควอนตัม- ลักษณะเด่นที่สุดได้แก่:

• เพิ่มเสถียรภาพ:เนื่องจากความต้านทานต่อการรบกวนจากภายนอก คิวบิตโทโพโลยีจึงสามารถรักษาสถานะของมันไว้ได้นานขึ้น
• ความจำเป็นในการแก้ไขข้อผิดพลาดน้อยลง:ระบบปัจจุบันจำเป็นต้องมีกลไกการแก้ไขข้อผิดพลาดที่ซับซ้อนและใช้ทรัพยากรมาก โซลูชันที่ Microsoft เสนอช่วยลดปัญหานี้ได้อย่างมาก
• ปรับปรุงความสามารถในการปรับขนาด:สถาปัตยกรรมใหม่ทำให้การรวมคิวบิตจำนวนมากไว้ในชิปตัวเดียวเป็นเรื่องง่ายยิ่งขึ้น

การประยุกต์ใช้ในหลายอุตสาหกรรม

ศักยภาพของการประมวลผลแบบควอนตัมนั้นมีมหาศาล และการพัฒนาชิปเช่น มาโจราน่า 1 สามารถเปลี่ยนแปลงอุตสาหกรรมได้หลายประการ แอพพลิเคชันที่มีแนวโน้มมากที่สุดบางส่วน ได้แก่:

• เคมีและวัสดุ: การออกแบบวัสดุใหม่ๆ เช่น สารที่สามารถรักษาตัวเองได้ และตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น จะง่ายและรวดเร็วยิ่งขึ้น
• แพทย์: คอมพิวเตอร์ควอนตัมอาจมีส่วนช่วยในการค้นพบยาใหม่และการรักษาเฉพาะบุคคล
• ความยั่งยืน: ด้วยความสามารถในการจำลองปฏิกิริยาเคมีที่ซับซ้อน คอมพิวเตอร์เชิงควอนตัมอาจช่วยพัฒนาแนวทางใหม่ในการลดขยะและการสลายตัวของไมโครพลาสติก

การสนับสนุน DARPA

เป็นสัญญาณแสดงถึงความมั่นใจในแนวทางของ Microsoft สำนักงานโครงการวิจัยขั้นสูงด้านการป้องกันประเทศ (DARPA) ได้เลือกใช้เทคโนโลยีของ มาโจราน่า 1 สำหรับโปรแกรมคอมพิวเตอร์ควอนตัมขนาดใหญ่- ซึ่งทำให้ Microsoft อยู่ใน ตำแหน่งที่มีสิทธิพิเศษภายในการแข่งขันเพื่อพัฒนาคอมพิวเตอร์ควอนตัมเชิงฟังก์ชัน.

ด้วยความร่วมมือนี้ Microsoft จึงได้รับการสนับสนุนและทรัพยากรเพื่อ เร่งสร้างต้นแบบแรกของคอมพิวเตอร์ควอนตัม มีความทนทานต่อความผิดพลาดซึ่งอาจถือเป็นจุดเปลี่ยนในอุตสาหกรรม

กับ มาโจราน่า 1Microsoft ได้สร้างมาตรฐานใหม่ในการประมวลผลแบบควอนตัม มันเป็นนวัตกรรม การออกแบบบนพื้นฐานของคิวบิตแบบโทโพโลยีและโทโพคอนดักติ้งช่วยนำทางสู่การสร้างระบบควอนตัมที่ปรับขนาดได้และเชื่อถือได้มากขึ้น- เมื่อเทคโนโลยีนี้ก้าวหน้าขึ้น การประยุกต์ใช้งานอาจปฏิวัติภาคส่วนสำคัญๆ เช่น เคมี ความยั่งยืน และการดูแลสุขภาพ ทำให้เราเข้าใกล้อนาคตที่ขับเคลื่อนด้วยการประมวลผลควอนตัมมากขึ้น