A Microsoft 17 évnyi kutatás után bejelentette legújabb kvantumprocesszorát, a Majorana 1-et, amely egy teljesen új anyag- és architektúrára épül. Ez a fejlesztés hatalmas lépést jelenthet az ipari méretű problémák megoldására képes kvantumszámítógépek felé.
A kvantumszámítógépek alapját képező kvantumbit megbízhatóságának növelése évek óta az egyik legnagyobb kihívás. Az olyan techóriások, mint az IBM, a Google és a Microsoft, hosszú ideje dolgoznak azon, hogy a kvantumbitek ugyanolyan stabilak és megbízhatóak legyenek, mint a hagyományos számítógépek bináris bitjei. A Majorana 1 ezt az akadályt egy teljesen új megoldással igyekszik leküzdeni: az elektronok helyett az 1937-ben Ettore Majorana elméleti fizikusról elnevezett Majorana-részecskét használja számítási alapként.
Az első „topokonduktor”
A Microsoft áttörésének kulcsa az úgynevezett „topokonduktor”, egy új anyagtípus, amely képes nemcsak megfigyelni, hanem kontrollálni is a Majorana-részecskéket, ezzel stabilabb kvantumbiteket létrehozva. A vállalat kutatói egy indium-arzenid és alumínium alapú anyagot fejlesztettek ki, amely lehetővé teszi a topológiai kvantumbitek megalkotását. A Majorana 1 jelenleg nyolc ilyen kvantumbitet tartalmaz, de a cél az, hogy ezt az értéket egy millióra növeljék.
Ha sikerül egy millió kvantumbitet egyetlen apró chipen elhelyezni, az hatalmas előrelépést jelenthet a tudomány számos területén. A kvantumszámítógépek forradalmasíthatják a szimulációkat, segíthetnek az anyagtudomány és az orvostudomány fejlődésében, valamint pontosabb képet adhatnak a természeti folyamatokról.
Zulfi Alam, a Microsoft kvantumrészlegének alelnöke szerint a vállalat kvantumprogramja 17 éve fut, és mostanra elérték azt a pontot, ahol a fejlesztések nem csupán ígéretesek, hanem a valóságban is működnek. Az áttörés alapját egy újfajta kvantumtranzisztor kifejlesztése jelentette, amely megbízhatóbb kvantumarchitektúra kialakítását teszi lehetővé.
A DARPA is elismerte
A Microsoft kvantumszámítási kutatásainak sikereit a DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) is elismerte. A szervezet két vállalatot választott ki, amelyek tovább folytathatják a kvantumszámítás ipari léptékű fejlesztését, és a Microsoft egyike ezen cégeknek. A cél egy hibamentes, topológiai kvantumbiteken alapuló kvantumszámítógép megépítése „évek alatt, nem évtizedek alatt”.
Chetan Nayak, a Microsoft vezető kutatója szerint az új kvantumszámítógép nem csupán egy technológiai mérföldkő, hanem kaput nyithat a világ legbonyolultabb problémáinak megoldására. Az új topológiai architektúra bizonyítottan működik, és a DARPA-val kötött együttműködés biztosítja a folyamatos fejlődést.
A Microsoft bejelentése komoly lépést jelenthet a gyakorlati kvantumszámítógépek felé, amelyek valóban képesek lehetnek a világ legnagyobb kihívásainak megoldására.
