Сегодня 16 октября 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 🔥
Postgres Professional вышла на рынок аналитических СУБД в России с продуктом Tengri Data 34 мин.
Meta снова переманила ключевого инженера Apple — он отвечал за развитие Siri и ИИ 46 мин.
Путин запретил автоматические списания за подписки на интернет-сервисы 2 ч.
В Steam и других магазинах появилась страница грандиозной космической оперы Exodus от ветеранов BioWare — новые подробности и скриншоты 2 ч.
«Доверие мимолётно, предательство неизбежно»: в кооперативном хорроре The Outlast Trials появится PvP-режим «Вторжение» 2 ч.
id Software прокачала оптимизацию Doom: The Dark Ages на Steam Deck — на релизе игра работала «кошмарно» 2 ч.
Anthropic выпустила Claude Haiku 4.5 — модель уровня Sonnet 4, но вдвое быстрее и втрое экономичнее 3 ч.
YouTube пережил глобальный сбой — плеер выводил ошибку воспроизведения 4 ч.
Аркадный симулятор Metro Rivals: New York в духе NFS: Underground отправит игроков гоняться на поездах нью-йоркского метро 6 ч.
Главный конкурент OpenAI намерен утроить выручку в следующем году 10 ч.
SpaceX рассказала о спутниках Starlink V3, которые будут раздавать пользователям гигабитный интернет 41 мин.
Samsung получит первый литограф ASML для техпроцессов тоньше 2 нм до конца текущего года 45 мин.
Унификация, стандартизация, совместимость: Google призвала создавать взаимозаменяемые компоненты для ИИ ЦОД 46 мин.
Представлен HIROH Phone — обезгугленный Android-смартфон с физическим выключателем камер и микрофона за $999 2 ч.
Немцы разработали лучшую лопасть для компактных ветрогенераторов — КПД близок к теоретическому пределу 2 ч.
Honor представила беспроводные наушники Earbuds 4 с активным шумоподавлением до 50 дБ по цене $56 2 ч.
Gigabyte представила геймерские ноутбуки с 12-часовой автономностью и графикой GeForce RTX 5080 — Gaming A16 Pro и A18 3 ч.
Группа инвесторов, включающая NVIDIA, под руководством Macquarie Asset Management купит Aligned Data Centers за $40 млрд — это одна из крупнейших сделок на рынке ЦОД 3 ч.
TSMC ускорит американский проект — 2-нм чипы «Made in USA» появятся раньше срока 3 ч.
Квартальная прибыль TSMC взлетела на 39 % до рекордных $14,8 млрд 4 ч.