Sursa foto: Microsoft
Gigantul Microsoft a lansat miercuri Majorana 1, un nou cip de calcul cuantic alimentat de primul topoconductor din lume. Compania susține astfel că informatica cuantică este „la ani, nu la decenii” distanță. Microsoft se alătură astfel Google și IBM în predicția că o schimbare fundamentală în tehnologia de calcul este mult mai aproape decât se credea recent, scrie Reuters.
Superconductorii topologici sau topoconductorii creați de Microsoft reprezintă o categorie specială de material care poate atinge o nouă stare a materiei, care nu este solid, lichid sau gaz, ci are o stare topologică. Acest cip va ajuta la construirea unor computere cuantice semnificative într-un timp mai scurt, potrivit unui comunicat de presă al Microsoft.
Starea topologică a făcut posibilă realizarea cipului cuantic și a nucleului topologic, a transmis compania. Astfel, Microsoft creează sisteme cuantice care pot scala până la 1 milion de qubiți pe un singur cip care se potrivesc într-o palmă, practic cipul cuantic reprezintă o nouă arhitectură de qubiți.
Nucleul Topologic este bazat pe această nouă stare a materiei. În cazul acesta, Microsoft a creat 8 qubiți topologici, mai mici, mai rapizi și mai stabili, și care pot încăpea într-o sutime de milimetru. Aceștia sunt fiabili prin design, cu rezistență la erori integrată în hardware și sunt controlați digital.
De ce este revoluționar calculul cuantic
Calculul cuantic promite să efectueze calcule pentru care sistemele actuale ar avea nevoie de milioane de ani și ar putea debloca descoperiri în medicină, chimie și multe alte domenii în care combinațiile aproape infinite de molecule posibile încurcă calculatoarele clasice.
Computerele cuantice prezintă, de asemenea, pericolul de a bulversa sistemele actuale de securitate cibernetică, în care majoritatea criptării se bazează pe presupunerea că ar dura prea mult să se obțină accesul prin forță brută.
Cea mai mare provocare a computerelor cuantice constă în faptul că o componentă fundamentală numită qubit, care este similară unui bit în calculul clasic, este incredibil de rapidă, dar și extrem de dificil de controlat și predispusă la erori.
Microsoft a declarat că cipul Majorana 1 pe care l-a dezvoltat este mai puțin predispus la aceste erori decât rivalii săi și a furnizat ca dovadă o lucrare științifică care urmează să fie publicată în revista academică Nature.
Data la care vor apărea computerele cuantice utile a devenit un subiect de dezbatere în eșaloanele superioare ale industriei tehnologice. Luna trecută, directorul general al Nvidia, Jensen Huang, a declarat că tehnologia se află la două decenii distanță de a depăși cipurile companiei sale, cărăușii de luptă ai inteligenței artificiale, reflectând un scepticism larg.
Aceste remarci au determinat Google, care anul trecut și-a prezentat propriul cip cuantic nou, să afirme că aplicațiile comerciale ale calculului cuantic sunt la doar cinci ani distanță. IBM a declarat că computerele cuantice la scară largă vor fi online până în 2033.
Majorana 1 de la Microsoft este în lucru de aproape două decenii și se bazează pe o particulă subatomică numită fermionul Majorana, a cărei existență a fost teoretizată pentru prima dată în anii 1930. Această particulă are proprietăți care o fac mai puțin predispusă la erorile care afectează computerele cuantice, dar a fost greu de găsit și controlat de fizicieni.
Microsoft a declarat că a creat cipul Majorana 1 cu arsenură de indiu și aluminiu. Dispozitivul utilizează un nanofir supraconductor pentru a observa particulele și poate fi controlat cu echipamente de calcul standard.
Cipul Microsoft dezvăluit miercuri are mult mai puține qubits decât cipurile rivale de la Google, deschide o filă nouă și IBM, deschide o filă nouă, dar Microsoft crede că vor fi necesare mult mai puține qubits bazate pe Majorana pentru a realiza computere utile, deoarece ratele de eroare sunt mai mici.
Microsoft nu a oferit un calendar pentru momentul în care cipul va fi extins pentru a crea computere cuantice care pot depăși mașinile de astăzi, dar compania a declarat într-o postare pe blog că acest punct este „la ani, nu la decenii” distanță.
Jason Zander, vicepreședintele executiv al Microsoft care supraveghează pariurile strategice pe termen lung ale companiei, a descris Majorana 1 ca fiind o strategie cu „risc ridicat, recompensă ridicată”.
Cipul a fost fabricat la laboratoarele Microsoft din statul Washington și Danemarca.
„Cea mai grea parte a fost rezolvarea fizicii. Nu există manuale pentru acest lucru, iar noi a trebuit să o inventăm”, a declarat Zander într-un interviu acordat Reuters. „Am inventat literalmente capacitatea de a crea acest lucru, atom cu atom, strat cu strat.”
Philip Kim, profesor de fizică la Universitatea Harvard, care nu a fost implicat în cercetarea Microsoft, a declarat că fermionii Majorana au fost un subiect fierbinte în rândul fizicienilor timp de decenii și a numit munca Microsoft o „dezvoltare interesantă” care a pus compania în fruntea cercetării cuantice.
El a mai spus că utilizarea de către Microsoft a unui hibrid între semiconductorii tradiționali și superconductorii exotici pare să fie o cale bună către cipuri care pot fi scalate în cipuri mai puternice.
„Deși nu există încă nicio demonstrație (a acestei extinderi), ceea ce fac ei este cu adevărat un succes”, a spus Kim.
