Сегодня 28 ноября 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 🔥
Гора с плеч: SEC отказалась от иска к SolarWinds и её шефу по безопасности из-за нашумевшей атаки SUNBURST пятилетней давности 27 мин.
В Туркменистане узаконили майнинг и криптовалютные биржи 2 ч.
SAP предложила клиентам из Евросоюза суверенное ИИ-облако EU AI Cloud 2 ч.
Бывший сценарист inXile рассекретил, когда выйдет Clockwork Revolution — амбициозная стимпанковая RPG про путешествия во времени 3 ч.
Велосипедный хоррор Quite a Ride от создателя Selfloss «напугал до смерти» даже своего издателя 4 ч.
Control 2 могут показать на The Game Awards 2025 — Remedy зарегистрировала торговую марку Control Resonant 6 ч.
Москвичи и не только массово пожаловались на сбой в работе WhatsApp 7 ч.
«С тех пор игра сильно изменилась»: Ubisoft отреагировала на утечку внутренней презентации ремейка Prince of Persia: The Sands of Time 8 ч.
Steam наконец стал 64-битным — 32-битному клиенту осталось чуть больше месяца 16 ч.
Трассировка лучей на ПК, «Новая игра +» и прокачка «Легенды»: для Dying Light: The Beast вышло самое крупное обновление с релиза 20 ч.
В Минцифры рассказали, как обойти период «охлаждения» для иностранных SIM-карт 49 мин.
В Китае реализуют крупнейший в мире проект по хранению энергии в задутом под землю воздухе 2 ч.
Tesla подсмотрела у китайских конкурентов методы производства машин, признался экс-руководитель отдела продаж 3 ч.
Смартфоны Poco M7 и Redmi Note 14 сочетают высокую функциональность с доступной ценой 3 ч.
В Китае похвастались разработкой ИИ-ускорителя в полтора раза быстрее чипа Nvidia пятилетней давности 4 ч.
Люди даже не представляют, насколько ИИ изменит мир — но завершится всё пузырём, хоть и не скоро 4 ч.
Россияне показали преданность брендам своих смартфонов — больше всего любят Apple, Realme, Xiaomi и Samsung 4 ч.
Астрономы обнаружили молодую звезду с древней химией — похоже, она впитала часть партнёра по системе 4 ч.
Партнёры OpenAI набрали долгов на $100 млрд, чтобы оплатить ИИ-мегапроекты Альтмана 4 ч.
Сервер Giga Computing R284-A91 получил 16 отсеков для CXL-модулей формата E3.S 2T 4 ч.