Microsoft prevê avanços na computação quântica até 2035 com o lançamento do chip Majorana 1

Microsoft revela chip quântico inovador: Majorana 1

Em um avanço significativo no campo da computação quântica, a Microsoft anunciou o lançamento de seu chip Majorana 1, que marca um grande passo à frente ao incorporar a capacidade de suportar até um milhão de qubits topológicos resistentes a erros. Essa inovação é possível graças ao desenvolvimento de um novo material projetado especificamente para essa aplicação. De acordo com a Microsoft, esse avanço demonstra sua capacidade de “projetar um tipo radicalmente diferente de qubit que é pequeno, rápido e facilmente controlado”.

Progresso no Roteiro Quântico da Microsoft

A revelação do Majorana 1 se alinha com o roteiro de 2023 da Microsoft, que estabeleceu vários marcos em direção à realização de um supercomputador quântico. Com este anúncio, a Microsoft atingiu oficialmente seu segundo marco: a demonstração do primeiro qubit topológico do mundo. O roteiro inclui seis marcos principais, que são os seguintes:

MARCO 01: Criar e controlar Majoranas A Microsoft foi pioneira na engenharia de dispositivos que induzem e controlam a fase topológica da matéria associada aos Modos Zero de Majorana, abrindo caminho para uma nova forma de tecnologia de qubit.

MARCO 02: Qubit protegido por hardware Apresentando um qubit protegido que incorpora proteção contra erros integrada, esta inovação faz a transição da tecnologia de qubit do controle analógico para o digital.

MARCO 03: Qubits protegidos por hardware de alta qualidade Para aumentar a escalabilidade operacional e minimizar erros, esses qubits protegidos por hardware e controlados digitalmente podem ser entrelaçados e trançados juntamente com várias melhorias de qualidade.

MARCO 04: Sistema Multi-Qubit Uma Unidade de Processamento Quântico (QPU) programável facilita a execução de múltiplos algoritmos quânticos, permitindo a operação colaborativa entre vários qubits.

MARCO 05: Sistema quântico resiliente O emprego de verdadeiros qubits lógicos permite que uma máquina quântica demonstre operações de maior qualidade do que seus qubits físicos, preparando o cenário para operações quânticas confiáveis e abrindo caminho para a supercomputação quântica funcional.

MARCO 06: Supercomputador quântico Este supercomputador quântico avançado superará os computadores clássicos, começando com 1 milhão de rQOPS/s confiáveis com uma taxa de erro abaixo de um em um trilhão e, eventualmente, aumentando para 100 milhões de rQOPS/s para desafios avançados em química e ciência de materiais.

Um caminho rápido para o futuro

A transição do primeiro para o segundo marco levou à Microsoft apenas 18 meses, permitindo que a empresa expressasse confiança em atingir um supercomputador quântico totalmente operacional em anos, em vez de décadas — com a meta de conclusão antes de 2035. Se esse ímpeto continuar, e cada marco subsequente for atingido no mesmo ritmo, poderemos potencialmente ver o marco final atingido até 2031.

Benefícios e implicações do Majorana 1

O chip Majorana 1 atualmente desenvolvido pode acomodar oito qubits, mas foi projetado para expansão para um milhão. Uma vez totalmente dimensionado, essa capacidade permitirá que os computadores quânticos enfrentem problemas complexos além do alcance dos supercomputadores clássicos. Entre os inúmeros benefícios descritos pela Microsoft, destaca-se o potencial da computação quântica para estimular inovações em materiais autocuráveis, avanços agrícolas e descobertas químicas mais seguras. Além disso, essa tecnologia pode reduzir significativamente os custos associados a pesquisas experimentais ao facilitar descobertas por meio de computações quânticas em vez de experimentos tradicionais de laboratório úmido.

Design compacto e perspectivas futuras

Notavelmente, o chip Majorana 1 é do tamanho da palma da mão, permitindo integração perfeita em sistemas de computadores quânticos. O foco estratégico da Microsoft em qubits topológicos, que são otimizados dimensionalmente, facilita esse design compacto. Esse equilíbrio é crucial; qubits excessivamente pequenos dificultam a capacidade de executar linhas de controle de forma eficaz, enquanto qubits excessivamente grandes correm o risco de necessitar de ambientes de computação impraticavelmente grandes.

Leituras Adicionais e Envolvimento da Comunidade

Para aqueles interessados nos intrincados detalhes técnicos do chip Majorana 1, a Microsoft publicou artigos de pesquisa abrangentes na Nature e no arXiv. Convidamos você a compartilhar suas ideias na seção de comentários sobre o cronograma para a conclusão dos marcos quânticos da Microsoft — você acha que eles atingirão essas metas mais perto de 2031 ou 2035?

Fonte: Microsoft

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