В поисках фермионов Майораны: учёные вновь усомнились в технологии квантовых вычислений Microsoft

Новая критика в научном журнале Nature поднимает вопросы о заявленном Microsoft в прошлом году прорыве в области квантовых вычислений, который лёг в основу обещания компании представить к 2029 году полноценно работающую квантовую систему. Пока конкуренты используют более изученные квантовые технологии, Microsoft уже двадцать лет пытается совершить прорыв в науке, делая ставку на гипотетические частицы — фермионы Майораны.

Сравнительный тест камер флагманских смартфонов (2026): итоги

Обзор беззеркальной камеры Sony Alpha 7 V: эволюция с человеческим лицом

Снято в Голливуде? Почему Стэнли Кубрик физически не смог бы подделать лунную походку

Лучший процессор под DDR4 в 2026 году: AM4 против LGA 1700

Источник изображения: unsplash.com

В теории квантовые компьютеры смогут решать научные проблемы и проблемы кибербезопасности, недоступные для обычных машин. Они стали приоритетом для администрации США, которая инвестировала $2 млрд ради создания работающей квантовой системы к 2028 году.

Как и другие крупные технологические компании, такие как IBM и Google, Microsoft разрабатывает собственный квантовый компьютер. Но в то время как конкуренты создают машины на основе более изученных квантовых технологий, Microsoft пытается совершить прорыв в науке, разрабатывая совершенно иную технологию.

В прошлом году Microsoft объявила о революции в сфере квантовых вычислений. По словам компании, её специалисты 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.

Источник изображений: Microsoft

Фермионы Майораны существуют лишь в теории — эти частицы ещё не были зарегистрированы в экспериментах, и их обнаружение будет равнозначно получению Нобелевской премии по физике. Но в последние годы физики научились создавать квазичастицы, близкие по свойствам к фермионам Майораны. Это облака из сверхохлаждённых электронов, которые называют «модами нуль-энергии».

Квазичастицы 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.

Научные усилия Microsoft вызвали скептицизм. Две ранее поддержанные Microsoft статьи были отозваны из журнала Nature, а редакторы отметили возможные проблемы ещё в двух других статьях. В официальном ответе на критику компания заявила, что поддерживает свои исследования и что её квантовая программа добивается практического прогресса, несмотря на любые опасения. Microsoft заявила, что ранее отозванные статьи в Nature были написаны вне её лабораторий, и она не проверяла данные в них перед публикацией.

В официальной статье, опубликованной в феврале 2025 года в журнале Nature, Microsoft обошла стороной вопрос открытия фермионов Майораны, она лишь утверждала, что разработала специальное программное обеспечение для обнаружения мельчайшего зазора в топологическом проводнике, что даёт теоретическую возможность создать более долговечные и полезные кубиты. Эта статья стала основополагающей для всех последующих квантовых разработок Microsoft.

Тем не менее, она подверглась критике со стороны преподавателя квантовой физики в шотландском Университете Сент-Эндрюс Генри Леггом (Henry Legg). По мнению Легга, программное обеспечение Microsoft «дало противоречивые и неверно представленные результаты». Он заявил, что более широкий набор данных, опубликованный Microsoft, но не включённый в рецензируемую статью, показал случайный шум без чётких доказательств наличия зазора, который, как утверждала Microsoft, она обнаружила.

Физик из Университета Питтсбурга Сергей Фролов также считает, что «ни Microsoft, ни кто-либо другой не заложили основу, где было бы ясно, что эти [основанные на фермионах Майораны] достижения правдоподобны, посредством серии надёжных экспериментов». По его мнению, существует лишь ряд статей, которые постоянно оспариваются на самом базовом уровне.

В ответ Microsoft сообщила, что программное обеспечение является «практическим инструментом настройки» для поиска подходящих мест размещения кубитов на чипах. Куратор разработки квантового оборудования Microsoft Четан Наяк (Chetan Nayak) заявил, что код работает достаточно хорошо и регулярно используется для настройки чипов, выполняющих операции квантовых вычислений. «Это почти как спорить о том, возможен полёт или нет. А потом вы стоите рядом с самолётом, — сказал Наяк. — Так почему бы вам не запрыгнуть в него и не прокатиться?»