Сегодня 16 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 🔥
Новая статья: Mixtape — воспоминания никто не отнимет. Рецензия 8 ч.
Google начнёт наказывать сайты за накрутку попаданий в ИИ-ответы 8 ч.
Московский суд оштрафовал владельца Deus Ex, Metro и Kingdom Come: Deliverance за отказ локализовать данные россиян 9 ч.
Спринт, торговля и продолжение сюжета: разработчики Subnautica 2 раскрыли план улучшения игры на ближайшие месяцы 12 ч.
ChatGPT получит прямой доступ к банковским счетам пользователей — для анализа расходов и финансовых советов 12 ч.
Трамп и Си Цзиньпин обсудили ограничения слишком умного ИИ и зависшие поставки Nvidia H200 13 ч.
Microsoft намерена избавить Windows 11 от главной причины «синих экранов» 13 ч.
Доминирование ChatGPT пошатнулось — Gemini и Perplexity быстро набирают обороты 13 ч.
Pragmata стала новой жертвой пиратов — игру взломали без гипервизора 14 ч.
YouTube Shorts набрали популярность на смарт-телевизорах — 2 млрд часов просмотра за месяц 15 ч.
DJI анонсировала в Каннах карманную кинокамеру Osmo Pocket 4P 7 ч.
OpenAI перестраивается вокруг ИИ-агентов в рамках подготовки к IPO — ChatGPT и Codex объединят в единую платформу 8 ч.
Зонд Mars Express показал «хаос и кратеры», образовавшиеся в результате древних наводнений на Марсе 8 ч.
Asus и T1 выпустили лимитированные GeForce RTX для фанатов League of Legends 9 ч.
Thermal Grizzly начала продавать скальпированные Core Ultra 7 270K Plus за $525 10 ч.
Alibaba Cloud потребуется в 10 раз больше вычислительных мощностей, чем в 2022 году, а Tencent научилась обходиться малым 12 ч.
В ближайший годы четыре из пяти премиум-смартфонов нашпигуют ИИ 13 ч.
Учёные создали робота-медузу без батареи — он плавает быстрее всех аналогов и сможет лечить людей изнутри 13 ч.
Уж лучше АЭС за домом, чем ЦОД: американцам разонравились дата-центры 14 ч.
Доля контрафактных комплектующих для зарубежного инфраструктурного оборудования в России приблизилась к 20 % 15 ч.