Microsoft prezentuje przełomowy układ kwantowy: Majorana 1
W ramach znaczącego postępu w dziedzinie obliczeń kwantowych Microsoft ogłosił wprowadzenie na rynek swojego układu Majorana 1, który stanowi duży krok naprzód, ponieważ ma zdolność obsługi do miliona odpornych na błędy topologicznych kubitów. Ta innowacja jest możliwa dzięki opracowaniu nowego materiału zaprojektowanego specjalnie do tego zastosowania. Według Microsoftu przełom ten pokazuje ich zdolność do „skonstruowania radykalnie innego typu kubitu, który jest mały, szybki i łatwy w kontrolowaniu”.
Postępy w realizacji Quantum Roadmap firmy Microsoft
Odsłonięcie Majorany 1 jest zgodne z planem działania Microsoftu na rok 2023, który określał różne kamienie milowe w kierunku realizacji superkomputera kwantowego. Dzięki temu ogłoszeniu Microsoft oficjalnie osiągnął swój drugi kamień milowy: demonstrację pierwszego na świecie topologicznego kubitu. Plan działania obejmuje sześć kluczowych kamieni milowych, które są następujące:
KAMIEŃ MILOWY 01: Tworzenie i kontrola Majoran Microsoft jest pionierem w dziedzinie projektowania urządzeń, które indukują i kontrolują fazę topologiczną materii związaną z modami zerowymi Majorany, torując drogę nowej formie technologii kubitowej.
KAMIEŃ MILOWY 02: Sprzętowo zabezpieczony kubit Wprowadzając zabezpieczony kubit z wbudowaną ochroną przed błędami, ta innowacja przenosi technologię kubitów ze sterowania analogowego na cyfrowe.
KAMIEŃ MILOWY 03: Wysokiej jakości sprzętowo chronione kubity Aby zwiększyć skalowalność operacyjną i zminimalizować błędy, te sterowane cyfrowo, sprzętowo chronione kubity można splatać i łączyć, wprowadzając różne ulepszenia jakościowe.
KAMIEŃ MILOWY 04: System wielokubitowy Programowalna jednostka przetwarzania kwantowego (QPU) umożliwia wykonywanie wielu algorytmów kwantowych, umożliwiając współpracę różnych kubitów.
KAMIEŃ MILOWY 05: Odporny system kwantowy Zastosowanie prawdziwie logicznych kubitów pozwala maszynie kwantowej na wykazywanie wyższej jakości operacji niż jej fizyczne kubity, co tworzy podwaliny pod niezawodne operacje kwantowe i toruje drogę do funkcjonalnego superkomputera kwantowego.
KAMIEŃ MILOWY 06: Superkomputer kwantowy Ten zaawansowany superkomputer kwantowy przewyższy wydajnością klasyczne komputery, rozpoczynając od 1 miliona niezawodnych rQOPS/s ze wskaźnikiem błędów poniżej jednego na bilion, a docelowo osiągając 100 milionów rQOPS/s w celu rozwiązywania zaawansowanych problemów z zakresu chemii i nauki o materiałach.
Szybka droga naprzód
Przejście z pierwszego do drugiego kamienia milowego zajęło Microsoftowi zaledwie 18 miesięcy, co pozwoliło firmie wyrazić pewność, że osiągnie w pełni operacyjny superkomputer kwantowy w ciągu lat, a nie dekad — celując w ukończenie przed 2035 r. Jeśli ten pęd się utrzyma, a każdy kolejny kamień milowy będzie osiągany w tym samym tempie, potencjalnie moglibyśmy zobaczyć ostatni kamień milowy osiągnięty do 2031 r.
Korzyści i implikacje Majorany 1
Obecnie rozwijany układ Majorana 1 może pomieścić osiem kubitów, ale jest zaprojektowany do rozbudowy do miliona. Po pełnym skalowaniu ta możliwość pozwoli komputerom kwantowym rozwiązywać złożone problemy wykraczające poza zasięg klasycznych superkomputerów. Wśród niezliczonych korzyści opisanych przez Microsoft wyróżnia się potencjał obliczeń kwantowych do pobudzania innowacji w zakresie materiałów samonaprawiających się, postępów w rolnictwie i bezpieczniejszych odkryć chemicznych. Ponadto taka technologia mogłaby znacznie obniżyć koszty związane z poszukiwaniami eksperymentalnymi, ułatwiając odkrycia za pomocą obliczeń kwantowych, a nie tradycyjnych eksperymentów w mokrych laboratoriach.
Kompaktowa konstrukcja i perspektywy na przyszłość
Co ciekawe, układ Majorana 1 ma rozmiar dłoni, co umożliwia bezproblemową integrację z systemami komputerów kwantowych. Strategiczne skupienie Microsoftu na kubitach topologicznych, które są zoptymalizowane wymiarowo, ułatwia tę kompaktową konstrukcję. Ta równowaga jest kluczowa; nadmiernie małe kubity utrudniają możliwość efektywnego uruchamiania linii sterujących, podczas gdy nadmiernie duże kubity ryzykują koniecznością niepraktycznie dużych środowisk obliczeniowych.
Dalsza lektura i zaangażowanie społeczności
Dla zainteresowanych zawiłymi szczegółami technicznymi układu Majorana 1 firma Microsoft opublikowała obszerne prace badawcze w Nature i arXiv. Zapraszamy do dzielenia się swoimi przemyśleniami w sekcji komentarzy na temat harmonogramu realizacji kamieni milowych kwantowych firmy Microsoft — czy uważasz, że osiągną te cele bliżej 2031 czy 2035 roku?
Źródło: Microsoft
Powiązane artykuły:
OpenAI współpracuje z SAP w celu usprawnienia integracji sztucznej inteligencji w niemieckim sektorze publicznym
13:36
Microsoft wykorzysta dane LinkedIn do szkolenia sztucznej inteligencji i ulepszonej reklamy
12:58
Firma Microsoft rozwiązuje problemy z instalacją PowerToys w najnowszej aktualizacji v0.94.2
9:12
Dodaj komentarz