Microsoft рассказала о квантовом процессоре собственной разработки Majorana 2 и заявила о прорыве, который поможет в создании стабильного работоспособного квантового компьютера к 2029 году. Научное сообщество, однако, вновь отнеслось к проекту скептически, поставив под сомнение сами физические основы этой разработки.

72 полёта над Марсом: как Ingenuity пережил зиму, сбои и собственную миссию

Обзор Intel Core Ultra 7 270K Plus — лучший Arrow Lake за полцены

Обзор Ryzen 9 9950X3D2: правильный 16-ядерник с 3D-кешем

Обзор Intel Core Ultra 5 250K Plus, или Как Arrow Lake превратился в «топ за свои деньги»

Выбираем лучший игровой ноутбук до 100 000 рублей: сравнительное тестирование 7 интересных моделей

Ryzen и DDR5-6000 на чипах Samsung — G.Skill даёт добро

Источник изображений: microsoft.com

Компания назвала свой новейший квантовый чип Majorana 2 в честь существующей только в теории майорановской квазичастицы, которую она намерена использовать в качестве основы для нового топологического подхода к квантовым вычислениям. При сверхнизких температурах, утверждают в Microsoft, электроны вынуждены действовать коллективно, формируя майорановские квазичастицы, которые теоретически более устойчивы к физическому «шуму», из-за которого в других квантовых системах возникают ошибки.

Если упростить, подход Microsoft — это своего рода сплетение тонких волокон в прочную верёвку: топологические квантовые биты (кубиты) создаются посредством управления множеством майорановских частиц на одном устройстве. Теоретически этот метод квантовых вычислений способен масштабироваться лучше, чем остальные, и Microsoft утверждает, что сможет размещать миллионы кубитов на одном чипе. Такое решение способно дать компании значительное преимущество в гонке за создание квантового компьютера, способного при решении определённых задач превзойти любую из существующих машин.

В действительности репутация компании в рамках данного проекта была подпорчена. В 2021 году Microsoft была вынуждена отозвать направленную в журнал Nature статью после того, как независимые учёные указали, что результаты практической части исследования могли быть получены из-за дефектов материала, а не потому, что существует топологический кубит. Физики высказывали аналогичные опасения по поводу нескольких последующих публикаций компании и представленного в прошлом году чипа Majorana 1, в основу которого легла ставшая предметом спора технология.

Спорным учёные назвали и препринт (PDF) новой статьи, ещё не прошедшей рецензирование. Инженеры Microsoft заменили алюминиевый сверхпроводник на свинцовый, что, по их словам, помогло увеличить время жизни гипотетического кубита — теперь оно составляет от 20 секунд до 1 минуты за счёт улучшения «топологического зазора», предотвращающего возникновение ошибок. Компания заявила, что добилась «быстрого прогресса» и теперь может ускорить реализацию своей дорожной карты, чтобы продемонстрировать «масштабируемые, практичные квантовые вычисления» к 2029 году.

Представленные в новом препринте данные, вероятно, были получены по результатам нескольких опытов на одном устройстве, заявил физик из шотландского Университета Сент-Эндрюс Генри Легг (Henry Legg). «Можно увидеть что-то удивительное на одном устройстве и больше никогда этого не увидеть, потому что это какой-то случайный артефакт. Нужно много устройств, а в статье показано не это», — отметил учёный.

«Если бы это была работа любого другого коллектива или аспиранта, она бы никогда не прошла рецензирование. Этот новый препринт не имеет научно-исследовательской основы, которую можно было бы считать прочной. Когда сегодня упоминают Microsoft, физики и специалисты по квантовым вычислениям просто посмеиваются или поднимают брови», — согласился с коллегой исследователь в области квантовых вычислений из Питтсбургского университета Сергей Фролов. Он также напомнил, что последний препринт такого рода от Microsoft не публиковался с лета прошлого года и, вероятно, был отклонён ведущими научными журналами.

В Microsoft, однако, продолжают настаивать на своём. «Чтобы изобрести транзистор, Bell Labs не нужно было доказывать, что электрон существует. Нам действительно пришлось доказать, что майорановские квазичастицы и лежащая в их основе теория реальны», — подчеркнул исполнительный вице-президент Microsoft Джейсон Зандер (Jason Zander).

Microsoft представила на конференции Build в Сан-Франциско Majorana 2 — чип нового поколения для квантового компьютера. В его создании использовали агент искусственного интеллекта Discovery и новые материалы — это поможет ускорить создание рабочего квантового компьютера.

Выбираем лучший игровой ноутбук до 100 000 рублей: сравнительное тестирование 7 интересных моделей

Обзор Intel Core Ultra 7 270K Plus — лучший Arrow Lake за полцены

Ryzen и DDR5-6000 на чипах Samsung — G.Skill даёт добро

72 полёта над Марсом: как Ingenuity пережил зиму, сбои и собственную миссию

Обзор Ryzen 9 9950X3D2: правильный 16-ядерник с 3D-кешем

Обзор Intel Core Ultra 5 250K Plus, или Как Arrow Lake превратился в «топ за свои деньги»

Источник изображения: microsoft.com

«При создании Majorana 2 отдел Microsoft Quantum улучшил набор материалов Majorana 1 для получения более стабильной топологической фазы. Выступавший в Majorana 1 сверхпроводником алюминий заменили свинцом, а активную полупроводниковую область выполнили в сочетании арсенида индия и антимонида арсенида индия. Эта замена материалов помогла значительно повысить производительность», — рассказал корпоративный вице-президент Microsoft по квантовому оборудованию Четан Наяк (Chetan Nayak).

Новые конструкция и материалы помогут «защитить хрупкие кубиты от космических возмущений, которые могут сделать их нестабильными». Кубиты в Majorana 2 стали в тысячу раз надёжнее, чем в чипе предыдущего поколения; повысилась и стабильность — среднее время жизни выросло до 20 с. Некоторые кубиты сохраняли своё состояние до минуты, и новый результат поможет компании ускорить разработку квантового компьютера, который можно будет применять на практике.

«Взяв этот быстрый прогресс за основу, мы ускорим разработку масштабируемого и практичного квантового компьютера — мы сократили сроки вдвое и теперь стремимся достичь этой цели к 2029 году. Это достижение станет важным этапом на пути к революционному отказоустойчивому квантовому компьютеру, способному решить проблемы, которые касаются всего человечества», — отметил господин Наяк. В основу чипа прошлого поколения Majorana 1 легли состояния материи, существовавшие только в теории, что вызывало вопросы в научном сообществе. Majorana 2 стал крупным шагом вперёд, считают в Microsoft, но реакция научного сообщества пока не последовала.

На конференции Build компания Microsoft также сообщила о выходе в общий доступ научного ИИ-агента Discovery и локального приложения, которое учёные использовали при разработке новых чипов. Discovery выступает помощником при проектировании основанных на ИИ рабочих процессов в области науки и техники.