Сегодня 09 сентября 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Microsoft представила Majorana 1 — квантовый процессор из будущего с ещё не открытой физиками частицей

Компания Microsoft объявила о революции в сфере квантовых вычислений. Специалисты компании разработали и воплотили в «железе» абсолютно новый принцип кубитов, который ранее никем не был реализован. В основе квантового процессора Majorana 1 («Майорана 1») задействованы гипотетические частицы — фермионы Майораны. Интересно, что у этой разработки можно обнаружить российские и даже советские корни.

 Источник изображений: Microsoft

Источник изображений: Microsoft

Прежде всего поясним, что фермионы Майораны существуют лишь в теории. Эти частицы ещё не были зарегистрированы в экспериментах, и их обнаружение будет равнозначно получению Нобелевской премии по физике. Пока же это мечта и цель многих учёных. Значит ли это, что Microsoft всех обманула? И да, и нет. В последние годы физики научились создавать квазичастицы, близкие по свойствам к фермионам Майораны. Это облака из сверхохлаждённых электронов, которые называют «модами нуль-энергии».

Идею квантового компьютера на основе майорановских фермионов в 1990-х годах разработал советский, российский, а позднее американский физик Алексей Китаев. Он также помогал Microsoft с продвижением этого направления. Китаев разработал теорию, объясняющую способы получения таких квазичастиц. Они образуются в присутствии топологического проводника — материала, обладающего проводимостью только по поверхности. Для создания кубитов на основе майорановских фермионов был предложен модернизированный классический джозефсоновский переход — структура, состоящая из двух сверхпроводников с изолятором между ними. Однако вместо второго сверхпроводника использовался топологический материал.

В случае с квантовым процессором Microsoft Majorana 1 применялась комбинация арсенида индия и алюминиевых проводов. Кубиты имеют форму буквы H, на каждом её конце в ловушках располагается по одному фермиону Майораны, представленному группой электронов. Такая конструкция обещает простое масштабирование, схожее с изготовлением транзисторов на полупроводниковых кристаллах. В настоящий момент процессор Majorana 1 содержит лишь восемь таких кубитов, однако к 2030 году Microsoft планирует увеличить их число до нескольких сотен, а в перспективе выпустить чип с миллионами кубитов всего за несколько лет, а не десятилетия.

«Мы сделали шаг назад и сказали: "Хорошо, давайте изобретём транзистор для квантовой эпохи. Какими свойствами он должен обладать?" — рассказал Четан Наяк (Chetan Nayak), технический сотрудник Microsoft. — Именно так мы пришли к нашему решению. Именно сочетание, качество и важные детали в новом наборе материалов позволили создать новый тип кубита и, в конечном счёте, всю нашу архитектуру».

Новая квантовая платформа Microsoft требует криогенного охлаждения и взаимодействия с классическими компьютерами для обработки квантовой информации. Казалось бы, в этом нет ничего нового. Прорывом стало использование топологических материалов — так называемых топопроводников (topoconductors), а также работа с квазичастицами майорановских фермионов. В Microsoft смогли разработать архитектуру, способную с высочайшей точностью регистрировать характеристики квазичастиц (определяя один электрон из миллиона) и управлять их состоянием.

Пока нельзя сказать, насколько квазичастицы фермионов Майораны будут полностью соответствовать свойствам гипотетических майорановских фермионов. В идеальном случае эти частицы должны быть чрезвычайно устойчивы к внешним воздействиям и защищены от ошибок — главной проблемы современных квантовых платформ. Если всё пойдёт по плану Microsoft, то уже к середине 2030-х годов у нас появится универсальный, помехоустойчивый квантовый компьютер, который совершит революцию в сфере сложных вычислений.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Apple оштрафовали на 3,5 млн рублей за отказ удалить запрещённые в РФ материалы 2 мин.
Yandex.ru продолжит перенаправлять на сервисы VK ещё два года 21 мин.
В Непале отменили блокировку соцсетей после массовых протестов с 19 погибшими 25 мин.
Технология AMD FSR 4 заработала в большинстве игр с поддержкой FSR 3.1 26 мин.
Продажи Ready or Not достигли 13 миллионов — на ПК игру продолжили покупать даже в разгар скандала с цензурой 13 ч.
Календарь релизов — 8–14 сентября: Borderlands 4, Shape of Dreams и Katanaut 14 ч.
Security Vision представила решение для защиты критической инфраструктуры малого и среднего бизнеса 14 ч.
Журналисты откопали концепт-арт версии ремейка Star Wars: Knights of the Old Republic, которая никогда не выйдет 14 ч.
Google добавила в Gemini поддержку аудиофайлов для всех платформ, включая iOS 15 ч.
Польские СМИ раскрыли стартовые продажи хоррора Cronos: The New Dawn от разработчиков ремейка Silent Hill 2 15 ч.
Sony готовит к запуску смартфон Xperia 10 VII — характеристики и изображения утекли в Сеть 8 мин.
Intel заверила, что до полного отделения производства чипов не дойдёт — но почти половину продать может 2 ч.
«Непоправимый ущерб»: Nintendo отсудила $2 млн за продажу взломанных Switch 2 ч.
Дональд Трамп пообещал IT-гигантам решить проблемы с энергоснабжением ЦОД 2 ч.
В России поступил в продажу флагманский смартфон Huawei Pura 80 3 ч.
Американские регуляторы не будут признавать результаты сертификации ввозимой в США электроники от нескольких китайских лабораторий 3 ч.
Представлен электромобиль Polestar 5 — за 3,1 секунды до 100 км/ч и запас хода до 670 км по цене от $140 тысяч 4 ч.
В Intel — масштабные кадровые перестановки: сменились руководители клиентского и серверного сегментов 7 ч.
Лунную ракету SLS не отменят — Трамп и Конгресс США нащупали способ удешевить проект 10 ч.
Новая статья: Обзор PCIe 5.0-накопителя Patriot Viper PV593: история про баланс 10 ч.