Сегодня 22 мая 2026
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 попросила Верховный суд США пересмотреть решение, заставившее её поменять правила App Store 13 мин.
Дождались Японию: за неделю в Forza Horizon 6 сыграло 6 миллионов человек 3 ч.
GTA VI точно выйдет 19 ноября — Take-Two уже планирует, сколько денег принесёт игра 3 ч.
AMD внезапно обновила драйверы для древних видеокарт Polaris и Vega 11 ч.
Microsoft теряет GitHub: сервис захлестнули сбои, хаос и массовый уход разработчиков 12 ч.
Без техподдержки, апдейтов и прав: почти треть крупного российского бизнеса использует зарубежное ПО 12 ч.
Новый геймплейный трейлер амбициозной стратегии Warhammer 40,000: Dawn of War 4 раскрыл дату выхода и планы на DLC 16 ч.
В Steam стартовала закрытая «бета» Warhammer 40,000: Dark Heresy, а третье дополнение к Rogue Trader уже совсем рядом 16 ч.
Психогеографическая ролевая игра Hopetown получила геймплейный тизер и заручилась поддержкой ещё одного ветерана Disco Elysium 17 ч.
Предзаказы Assassin’s Creed Black Flag Resynced оказались среди «самых сильных в истории франшизы» — Ubisoft рассчитывает на большой успех 18 ч.
Потеря слуха и мёртвые цыплята: против майнинговой компании Mara подали очередной судебный иск в Техасе 2 ч.
«Уэбб» разглядел на «горячем юпитере» утренние облака из «песка», которые исчезают к вечеру 3 ч.
Марсоход NASA Perseverance нашёл на Марсе «сэндвич» из камней 4 ч.
Новая мегаракета SpaceX остановилась в шаге от запуска — подвело наземное оборудование 4 ч.
Lam Research собирается внедрять ИИ в оборудование для производства чипов, чтобы снизить уровень брака продукции 5 ч.
Anthropic ищет любые мощности для ИИ: в ход могут пойти чипы Microsoft Maia 200 6 ч.
NASA зафиксировало возобновление утечки воздуха в российском сегменте МКС 6 ч.
Xiaomi представила фитнес-трекер Smart Band 10 Pro с ярким экраном, ВСР-мониторингом и игровым режимом за $58 11 ч.
Новая статья: 72 полёта над Марсом: как Ingenuity пережил зиму, сбои и собственную миссию 12 ч.
Xiaomi выпустила свои первые открытые наушники-клипсы за $124 13 ч.