Microsoft prevede innovazioni nel campo dell’informatica quantistica entro il 2035 con il lancio del chip Majorana 1

Microsoft presenta il rivoluzionario chip quantistico Majorana 1

In un significativo progresso nel campo del calcolo quantistico, Microsoft ha annunciato il lancio del suo chip Majorana 1, che segna un importante passo avanti incorporando la capacità di supportare fino a un milione di qubit topologici resistenti agli errori. Questa innovazione è resa possibile dallo sviluppo di un nuovo materiale progettato specificamente per questa applicazione. Secondo Microsoft, questa svolta dimostra la loro capacità di “progettare un tipo di qubit radicalmente diverso che è piccolo, veloce e facilmente controllabile”.

Progressi nella roadmap quantistica di Microsoft

La presentazione di Majorana 1 è in linea con la roadmap 2023 di Microsoft, che ha delineato varie tappe fondamentali verso la realizzazione di un supercomputer quantistico. Con questo annuncio, Microsoft ha ufficialmente raggiunto la sua seconda tappa fondamentale: la dimostrazione del primo qubit topologico al mondo. La roadmap include sei tappe fondamentali, che sono le seguenti:

MILESTONE 01: Creare e controllare Majoranas Microsoft è stata pioniera nella progettazione di dispositivi che inducono e controllano la fase topologica della materia associata alle modalità Majorana Zero, aprendo la strada a una nuova forma di tecnologia qubit.

MILESTONE 02: Qubit protetto tramite hardware L’introduzione di un qubit protetto che incorpora una protezione integrata dagli errori, questa innovazione porta la tecnologia qubit dal controllo analogico a quello digitale.

MILESTONE 03: Qubit di alta qualità protetti tramite hardware Per migliorare la scalabilità operativa e ridurre al minimo gli errori, questi qubit controllati digitalmente e protetti tramite hardware possono essere intrecciati e intrecciati insieme a vari miglioramenti della qualità.

MILESTONE 04: Sistema multi-qubit Un’unità di elaborazione quantistica (QPU) programmabile facilita l’esecuzione di più algoritmi quantistici, consentendo il funzionamento collaborativo tra vari qubit.

MILESTONE 05: Sistema quantistico resiliente L’impiego di veri qubit logici consente a una macchina quantistica di dimostrare operazioni di qualità superiore rispetto ai suoi qubit fisici, ponendo le basi per operazioni quantistiche affidabili e aprendo la strada al supercomputing quantistico funzionale.

MILESTONE 06: Supercomputer quantistico Questo supercomputer quantistico avanzato supererà i computer classici, partendo da 1 milione di rQOPS/sec affidabili con un tasso di errore inferiore a uno su un trilione, per poi arrivare a 100 milioni di rQOPS/sec per sfide avanzate in chimica e scienza dei materiali.

Un rapido percorso in avanti

Il passaggio dal primo al secondo traguardo ha richiesto a Microsoft solo 18 mesi, consentendo all’azienda di esprimere fiducia nel raggiungimento di un supercomputer quantistico completamente operativo entro anni anziché decenni, puntando al completamento prima del 2035. Se questo slancio continua e ogni traguardo successivo viene raggiunto allo stesso ritmo, potremmo potenzialmente vedere il traguardo finale raggiunto entro il 2031.

Vantaggi e implicazioni di Majorana 1

Il chip Majorana 1 attualmente sviluppato può ospitare otto qubit, ma è progettato per espandersi a un milione. Una volta completamente scalato, questa capacità consentirà ai computer quantistici di affrontare problemi complessi oltre la portata dei supercomputer classici. Tra i molteplici vantaggi delineati da Microsoft, spicca il potenziale del calcolo quantistico di stimolare innovazioni nei materiali auto-riparanti, progressi agricoli e scoperte chimiche più sicure. Inoltre, tale tecnologia potrebbe ridurre significativamente i costi associati alle ricerche sperimentali facilitando i risultati attraverso calcoli quantistici piuttosto che i tradizionali esperimenti in laboratorio.

Design compatto e prospettive future

Sorprendentemente, il chip Majorana 1 è grande quanto un palmo di mano, consentendo un’integrazione senza soluzione di continuità nei sistemi di computer quantistici. L’attenzione strategica di Microsoft sui qubit topologici, che sono ottimizzati dimensionalmente, facilita questo design compatto. Questo equilibrio è cruciale; qubit eccessivamente piccoli ostacolano la capacità di eseguire efficacemente le linee di controllo, mentre qubit eccessivamente grandi rischiano di richiedere ambienti di elaborazione impraticabilmente grandi.

Ulteriori letture e coinvolgimento della comunità

Per coloro interessati ai dettagli tecnici intricati del chip Majorana 1, Microsoft ha pubblicato articoli di ricerca esaustivi su Nature e arXiv. Vi invitiamo a condividere i vostri pensieri nella sezione commenti in merito alla tempistica per il completamento delle pietre miliari quantistiche di Microsoft: pensate che raggiungeranno questi obiettivi più vicini al 2031 o al 2035?

Fonte: Microsoft

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