Premiera Majorana 1: Microsoft wyznacza kierunek na rynku kwantowych procesorów

Majorana 1 opiera się na nowatorskim stanie materii i obiecuje dostarczyć bardziej stabilne i skalowalne kubity, co może zrewolucjonizować wiele dziedzin nauki i technologii.

Nowy stan materii: Topokonduktory i fermiony Majorany

Sercem chipu Majorana 1 jest wykorzystanie topokonduktorów, specjalnej kategorii materiałów zdolnych do osiągania nowego stanu materii, zwanego nadprzewodnictwem topologicznym. W tym stanie pojawiają się fermiony Majorany, cząstki teoretyzowane już w latach 30. XX wieku, które pełnią kluczową rolę w tworzeniu stabilnych kubitów. Dzięki temu podejściu, kubity w Majorana 1 są mniej podatne na błędy, co stanowi istotny krok w kierunku praktycznych zastosowań komputerów kwantowych - podaje Reuters.

Chip Majorana 1 początkiem ery komputerów kwantowych

Dzięki temu nowoczesnemu układowi obliczeniowemu komputery kwantowe powstaną w ciągu lat, a nie dekad, jak przewidywano.

• Microsoft stworzył topokonduktory (topologiczne nadprzewodniki) - specjalną kategorię materiałów stworzonych przez Microsoft, które mogą osiągać nowy stan skupienia – stan topologiczny, który nie należy do klasycznych stanów materii, takich jak ciało stałe, ciecz czy gaz.
• Chip kwantowy: Microsoft tworzy systemy kwantowe, które mogą skalować się do 1 miliona kubitów na pojedynczym chipie, który mieści się w dłoni. To nowatorski projekt architektury kubitu.
• Rdzeń Topologiczny: Microsoft stworzył 8 topologicznych kubitów w oparciu o nowy stan skupienia, które są szybsze, mniejsze, bardziej stabilne oraz mieszczące się w granicach jednej setnej milimetra. Kubity te zostały zaprojektowane z myślą o niezawodności, są odporne i możliwe do cyfrowego sterowania.

Takie rozwiązanie może umożliwić stworzenie komputerów kwantowych o mocy obliczeniowej przewyższającej wszystkie obecne komputery klasyczne razem wzięte - deklaruje Microsoft. 

Architektura i skalowalność Majorana 1

Architektura Chipu Majorana 1 została zaprojektowana z myślą o skalowaniu do nawet miliona kubitów na pojedynczym układzie. Co więcej, Majorana 1 integruje zarówno kubity, jak i niezbędną elektronikę kontrolną w jednym, kompaktowym chipie, co ułatwia jego implementację w centrach danych, takich jak Azure - czytamy w oświadczeniu firmy Microsoft. 

Porównanie chipu Microsoft z konkurencją

W wyścigu o dominację w dziedzinie obliczeń kwantowych uczestniczą również inne giganty technologiczne, takie jak Google i IBM. Google w grudniu 2024 roku zaprezentował swój chip kwantowy o nazwie Willow, będący drugim etapem w ich planie rozwoju technologii kwantowej. IBM natomiast prognozuje wprowadzenie dużych komputerów kwantowych do 2033 roku. Jednak podejście Microsoftu, polegające na wykorzystaniu fermionów Majorany do tworzenia bardziej stabilnych kubitów, może dać firmie przewagę w tym dynamicznie rozwijającym się sektorze. To kolejna z trafnych inwestycji Microsoftu w technologię przyszłości. Przypomnijmy, że firma założona przez Billa Gatesa podjęła decyzję poważnego dofinansowania Open AI. Efektem było rozpoczęcie rewolucji AI i oddanie użytkownikom Chata GPT.  

Zastosowania praktyczne komputerów kwantowych

Komputery kwantowe mają potencjał zrewolucjonizować wiele dziedzin, w tym medycynę, chemię czy kryptografię. Ich zdolność do wykonywania skomplikowanych obliczeń w ułamku czasu potrzebnego tradycyjnym komputerom może przyspieszyć odkrycia naukowe, rozwój nowych leków czy materiałów. Jednak kluczowym wyzwaniem pozostaje stworzenie stabilnych i skalowalnych kubitów, co jest niezbędne do budowy praktycznych i niezawodnych komputerów kwantowych - wyjaśnia Reuters. 

Wyzwania i perspektywy

Mimo obiecujących postępów, niektórzy eksperci pozostają ostrożni w swoich prognozach dotyczących szybkiego wdrożenia komputerów kwantowych na szeroką skalę. Dyrektor generalny Nvidii, Jensen Huang, stwierdził niedawno, że technologia ta może potrzebować jeszcze dwóch dekad, zanim przewyższy możliwości obecnych chipów stosowanych w sztucznej inteligencji. Microsoft jednak wierzy, że dzięki Majorana 1 i związanym z nim innowacjom, praktyczne komputery kwantowe są bliżej realizacji niż kiedykolwiek wcześniej.