Сегодня 02 апреля 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 🔥
Всему хорошему приходит конец: Microsoft подтвердила, когда GTA V покинет Game Pass 23 мин.
Мультиплеерный стелс-экшен Thick as Thieves от создателя Deus Ex и System Shock стал одиночной игрой с кооперативом на двоих 2 ч.
Отменённая The Last of Us Online была почти готова — ведущего разработчика «убивает, что люди не смогут поиграть в неё» 3 ч.
Ветеран Microsoft: обновления Windows не всегда ломают ПК — иногда они просто вскрывают проблемы 4 ч.
На следующей неделе «Яндекс» проведёт конференцию «День поиска» 4 ч.
Blizzard заинтриговала фанатов StarCraft новой вакансией — шутер с открытым миром на Unreal Engine 4 ч.
Игроки профинансировали русскую озвучку South Park: The Stick of Truth от GamesVoice — она выйдет «до того, как у вас закончатся запасы терпения» 5 ч.
Статистика Steam за март: Linux обогнала macOS, популярность RTX 5070 вернулась к реальности, а AMD отобрала ещё чуть-чуть доли Intel 6 ч.
Cloudflare представила CMS EmDash — «духовного преемника» WordPress 6 ч.
«Яндекс» добавил в определитель номера блокировку всех неизвестных номеров 6 ч.
Piter-IX поднял цены на свои услуги 3 ч.
Поставки электромобилей Tesla рухнули на 14 % за первый квартал — продано всего 358 000 штук 3 ч.
Тепло от дата-центров для ИИ начало сказываться на климате — пока лишь локально, но чувствительно для соседей 4 ч.
Представлен смартфон среднего уровня Honor X80i с чипом Dimensity 6500 Elite, 50-Мп камерой и батареей на 7000 мА·ч 4 ч.
Британские учёные выяснили, что дата-центры подогревают окрестности на километры вокруг 5 ч.
В России хотят «зачистить» рынок связи от небольших операторов — это может спровоцировать рост цен 6 ч.
Иран нанёс новый удар по облачному ЦОД AWS в Бахрейне 8 ч.
Американцы создали память, способную работать при 700 °C — для Венеры, реакторов и ИИ 8 ч.
Gigabyte анонсировала плату X870E Aero X3D Dark Wood с отделкой под тёмное дерево 8 ч.
Удобно устроились: долгосрочные контракты позволят Samsung и SK hynix расширять производство памяти на деньги клиентов 8 ч.