Majorana

2025: Microsoft представила квантовый процессор Majorana 1 с 8 кубитами

В феврале 2025 г Microsoft представила квантовый процессор Majorana 1, который, по заявлениям компании, способен сократить путь к созданию коммерчески жизнеспособных квантовых компьютеров с миллионами кубитов «с десятилетий до нескольких лет».

Это ранний прототип, следующий этап – рабочий прототип, на котором можно будет проводить лабораторные эксперименты, далее через несколько лет – опытный образец, который будет иметь характеристики перед коммерческим внедрением и еще через много лет – финальный коммерческий чип, если все пойдет хорошо.

Сразу оговорки: до коммерческого внедрения квантовых компьютеров пройдет не менее 10 лет. Несмотря на оптимизм Microsoft, научное сообщество ожидает публикации полных данных и независимой верификации заявленных характеристик, поэтому оптимизм Microsoft следует воспринимать со скепсисом, писал Spydell Finance.

Основные инновации концентрируются в новых материалах и методах упаковки на атомарном уровне. Процесс напыления материалов «атом за атомом» требовал исключительной точности. Даже незначительные дефекты разрушали кубиты.

Majorana 1 использует топопроводники — уникальные материалы, которые формируют новый тип состояния материи (топологическое сверхпроводящее состояние). Топопроводник, или топологический сверхпроводник, — это особая категория материалов, способных создавать совершенно новое состояние материи — не твердое, жидкое или газообразное, а топологическое состояние.

Благодаря этому подходу кубиты защищены на аппаратном уровне, что снижает вероятность ошибок и позволяет поддерживать когерентность дольше.

Для изготовления Majorana 1 используются высокоточные технологии с применением таких материалов, как арсенида индия и алюминий, что позволяет создавать структуры с атомарной точностью.

Как сообщает компания, «до недавнего времени экзотические частицы, которые Microsoft стремилась использовать, называемые майоранами, никогда не были видны и созданы. Они не существуют в природе и могут быть вызваны к существованию только с помощью магнитных полей и сверхпроводников. Сложность разработки правильных материалов для создания экзотических частиц и связанного с ними топологического состояния материи является причиной того, что большинство квантовых усилий были сосредоточены на других видах кубитов».X5 пересобирает ИТ-блок и расширяет применение роботов. Интервью с Александром Костиным, управляющим директором X5 Tech 9.9 т Это и есть главное научное открытие в контексте квантового чипа.

Хотя прототип содержит всего восемь кубитов, архитектура разработана таким образом, что в перспективе она может масштабироваться до миллиона кубитов на одном компактном чипе.

Несмотря на то, что Willow от Google уже демонстрирует значительный прогресс в области коррекции ошибок, традиционные сверхпроводящие кубиты остаются более подверженными внешним помехам.

Топологические кубиты в Majorana 1, благодаря своей природе, могут обеспечить более длительные периоды когерентности и, возможно, потребуют меньше избыточных кубитов для коррекции ошибок.

В отличие от традиционных кубитов, топологическая природа обеспечивает повышенную стабильность, что критично для практического применения.

Стратегия Microsoft ориентирована на масштабирование архитектуры до миллиона кубитов за счет фундаментально нового подхода (каждый кубит имеет размер 1/100 мм), тогда как Willow уже работает с большим числом кубитов, но сталкивается с проблемами повышения надёжности при увеличении их количества.

Теоретически, все нынешние компьютеры мира, работающие вместе, не могут сделать то, что сможет сделать квантовый компьютер на один миллион кубитов из-за принципиально разных методов функционирования архитектуры чипов.

Это пока теория, до коммерческих чипов еще очень далеко.