Сегодня 19 августа 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 🔥
«Достойно того, чтобы стать легендой»: PlayStation анонсировала кроссовер Helldivers 2 с Halo 36 мин.
Российская молодёжь продолжает пользоваться TikTok, несмотря на ограничения 2 ч.
Национальный мессенджер Max похвалился аудиторией в 18 млн — в девять раз больше, чем в июле 3 ч.
Caves of Qud заслужила престижную премию «Хьюго» — это культовый ролевой роглайк в мире далёкого будущего и глубокой симуляции 4 ч.
Valve изменила, как рассчитывается пользовательский рейтинг игр в Steam — оценки теперь зависят от языка 5 ч.
«Большой шаг в прорисовке цифровых людей»: Indiana Jones and the Great Circle первой получит поддержку Nvidia RTX Hair 5 ч.
Великобритания передумала требовать от Apple бэкдор в iCloud для спецслужб 6 ч.
В ChatGPT появилась подписка дешевле $5 в месяц, но пока лишь в одной стране 6 ч.
«Выглядит лучше, чем Black Myth Wukong»: новый геймплей Phantom Blade Zero с трассировкой лучей впечатлил игроков 6 ч.
Nvidia доложила об успехах технологий ACE для генеративных ИИ-NPC и RTX Remix для ремастеров классических игр 6 ч.
«Комета Дьявола» укрепила теорию о внеземном происхождении воды на Земле 14 мин.
Qualcomm представила Snapdragon 7s Gen 4 для доступных смартфонов среднего уровня 20 мин.
«Мы готовим различные продукты»: Nvidia ответила на слухи об урезанном Blackwell для Китая 21 мин.
Электролёт Archer Aviation с пилотом на борту впервые пролетел 88 км за 31 минуту 4 ч.
Отечественный спутниковый интернет стал на шаг ближе — российские спутниковые операторы поделили частоты 4 ч.
Fujifilm второй раз за месяц поднимет цены на камеры и объективы в США 4 ч.
Tesla вернула рычаг указателя поворотов в Model 3 — в уже проданные электромобили его установят за $350 4 ч.
В России начались продажи Honor Pаd Х7 — компактного планшета со Snapdragon 680 и ценой от 10 990 рублей 4 ч.
Американские дата-центры Google подключат к малым модульным реакторам Kairos — начнут с 50 МВт 4 ч.
Xiaomi ворвалась в топ-10 автопроизводителей мира, но на смартфонах пока зарабатывает больше 4 ч.