Сегодня 24 июля 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 🔥
Стратегия Stormgate от экс-разработчиков Warcraft 3 и StarCraft 2 скоро выйдет из раннего доступа, но полноценным релиз не назовёшь 9 ч.
Трамп представил план тотального внедрения ИИ во все сферы жизни американцев 11 ч.
YouTube добавил ИИ-инструменты для создания роликов Shorts из фото или текста 11 ч.
«Каждый заслуживает постоянный доступ к играм, за которые заплатил»: Owlcat Games поддержала движение Stop Killing Games 11 ч.
В Firefox 141 исправили 18 уязвимостей и добавили сортировку вкладок силами ИИ 12 ч.
Проверенный инсайдер подтвердил дату выхода и цену Battlefield 6 на ПК и консолях, а Electronic Arts показала тизер сюжетной кампании 12 ч.
Блокировка Windows и буфер обмена станут доступны прямо из Android — Microsoft улучшит приложение «Связь с телефоном» 13 ч.
ИИ способны тайно научить друг друга быть злыми и вредными, показало новое исследование 14 ч.
AWS ограничила доступ к среде разработки Kiro с ИИ из-за её чрезмерной популярности 14 ч.
Microsoft тоже посчитала стоимость The Outer Worlds 2 слишком высокой — игра будет продаваться за $70, а не за $80 14 ч.
США всё же ужесточат контроль за экспортом ИИ-чипов в Китай 39 мин.
Чипы американского производства обходятся AMD минимум на 5 % дороже тайваньских 2 ч.
Президент Трамп задумывался о дроблении Nvidia ради повышения конкуренции, но понял, что это крайне сложно 4 ч.
T-Mobile запустил спутниковую сотовую связь T-Satellite на базе Starlink почти по всем США 9 ч.
Новая статья: Обзор смартфона HUAWEI Pura 80 Ultra: зум, которому нет равных 9 ч.
Курируемый OpenAI ИИ-мегапроект Stargate с трудом продвигается вперёд, но самой OpenAI это не мешает 9 ч.
В России выявили 56 человек с 1,2 млн SIM-карт, которые «используются в какой-то деятельности» 10 ч.
Ловкость рук и никакого мошенничества: Meta показала прототип браслета, который позволит управлять ПК с помощью жестов 12 ч.
Apple запустила страховку AppleCare One для трёх устройств за $20 в месяц 13 ч.
iPhone и «основные Android-смартфоны» получат поддержку беспроводной зарядки Qi2 25W, представленной сегодня 13 ч.