Microsoft денеска претстави чип кој одговара на дланката и има осум тополошки кјубити на него. Но, чипот е дизајниран да држи милион кјубити истовремено. Според Microsoft, овој квантен процесор ќе ни помогне да ги постигнеме нашите цели за одржливо земјоделство и безбедно откривање на хемикалии и ќе заштеди милијарди долари во истражување.
Имено, Microsoft го претстави Majorana 1, првиот квантен процесор во светот изграден со архитектура на тополошко јадро, иновативен и целосно нов тип на материјал за квантни процесори. Компанијата планира да развие прототип толерантен за грешки (FTP) на скалабилен квантен компјутер во текот на следните неколку години, се вели во соопштението за печатот споделено со Interesting Engineering.
Квантното пресметување се промовира за да ги револуционизира нашите пресметковни способности и да ни помогне да ги решиме проблемите со кои се соочува светот денес. Користејќи ги квантните својства, единиците за складирање информации или кјубитите што се користат во овие компјутери можат да пресметуваат во размери што не се замисливи дури и за најбрзите суперкомпјутери достапни денес.
За да се решат сложени проблеми, квантните компјутери мора да имаат многу кјубити, кои истовремено обработуваат информации и системи кои можат да ги поправат нивните грешки за сигурни резултати. За да го постигне ова Microsoft го поплочи патот кон дизајнирање кјубити користејќи нов материјал – топопроводници.
Напредокот на Microsoft во оваа област е квантен скок бидејќи квазичестичките што се користат во неговите квантни процесори постојат во теорија речиси еден век. Материјалот познат како тополошки суперпроводник или топопроводник е нова состојба на материјата која не е ниту цврста, ниту течна, ниту гасовита состојба.
Microsoft го дизајнираше овој материјал со наслојување на индиум арсенид, полупроводник и алуминиум, суперпроводник, атом по атом. Кога ќе се излади до температури близу апсолутна нула и ќе се подеси со магнетни полиња, материјалот формира тополошки суперспроводливи нано-жици со Majorana Zero Modes (MZM) на краевите.
MZM делуваат како кјубити и складираат квантни информации преку „паритет“ – без разлика дали жицата содржи непарен или парен број електрони. Бидејќи електроните се движат во парови во суперпроводник, непарен број електрони може лесно да се забележат поради нивната дополнителна енергија. Меѓутоа, во топопроводник MZM споделуваат неспарени електрони, што ги прави невидливи за околината.
Додека криењето на квантните информации од околината е од витално значење за распоредувањето на квантните компјутери, тоа исто така претставува уште еден предизвик за читање на овие информации. Microsoft дизајнираше дигитален прекинувач што ги спојува краевите на нано-жицата со квантна точка, која може да складира електрично полнење.
Зголемувањето на полнењето на точката зависи од паритетот на нано-жицата, а инженерите на Microsoft развија техника базирана на микробранова печка за мерење на полнењето на квантната точка.
Пристапот е исто така корисен за корекција на квантна грешка (QEC). За разлика од конвенционалните QEC пристапи, кои мора да бидат фино подесени за секој кјубит, Microsoft може истовремено да ја поврзе квантната точка со многу кјубити и да користи едноставни дигитални импулси за поврзување и исклучување од нив.
Со успешна демонстрација на складирање и пронаоѓање на квантни информации, компанијата сега оди напред за да ја прикаже приспособливоста на технологијата базирана на единечен кјубитен уред наречен тетрон. Планира да изгради прототип толерантен за грешки (FTP) во наредните години.
Пристапот на Microsoft доби поддршка од Програмите за неистражени системи за квантно пресметување (US2QC) на Агенцијата за напредни истражувачки проекти за одбрана (DARPA) за проценка на квантните системи кои можат да решат проблеми што конвенционалните компјутери не можат да ги решат.
(Interesting Engineering)
(фото: Microsoft)
