Сегодня 06 мая 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 🔥
Clair Obscur: Expedition 33 продаётся быстрее Kingdom Come: Deliverance 2 — разработчики похвастались новыми успехами игры 31 мин.
«Билайн» готовит российский сервис ИИ-инференса на отечественном оборудовании 49 мин.
Виталик Бутерин предложил сделать Ethereum «простым как биткоин», но это займёт время 3 ч.
Состоялся релиз отечественной «Ред ОС» 8 для Arm-платформ 3 ч.
В «М.Видео-Эльдорадо» рассказали, за какими играми россияне проводят майские праздники 4 ч.
Медицинские ИИ-чат-боты оказались специалистами по вредным советам 5 ч.
Ecco the Dolphin возвращается: классическая серия игр Sega о приключениях разумного дельфина спустя 25 лет получит полноценное продолжение 5 ч.
OpenAI купит разработчика ИИ-помощника для программистов Windsurf за $3 млрд 5 ч.
Google придумала, как сделать Android популярным среди молодёжи 5 ч.
The Elder Scrolls IV: Oblivion Remastered уже ворвалась в тройку самых продаваемых игр за 2025 год в США 5 ч.
Репутация Gigabyte дала течь: всё больше владельцев RTX 5000 жалуются на вытекающие термопрокладки 10 мин.
Samsung наконец начала массовый выпуск 12-ярусных стеков HBM3E для Nvidia 15 мин.
ЕС необходимо учетверить инвестиции в полупроводники, чтобы не упустить рынок чипов 30 мин.
Samsung представила неубиваемый планшет Galaxy Tab Active5 Tactical Edition для спецназа и военных 52 мин.
Google высмеяла вероятное сходство грядущего iPhone 17 Air со смартфонами Pixel 3 ч.
Следующим триумфом китайского автопрома станут водородомобили, и руководство Toyota этим обеспокоено 3 ч.
Realme показала тонкий и лёгкий смартфон с рекордной батареей на 10 000 мА·ч 3 ч.
Трампа назвали «экзистенциальной угрозой» для ветроэнергетики в США и подали на него в суд 4 ч.
Samsung увеличила расходы на НИОКР, несмотря на общее снижение капзатрат 4 ч.
Трамповские пошлины — угроза для всей мировой экономики, но ИИ спасёт рынок полупроводников 4 ч.