Microsoft анонсировала Majorana 1 — первый квантовый процессор

19 февраля 2025, 20:22 / Технологии → Новости / Технологии

Microsoft

Microsoft Corporation (произносится «ма́йкрософт»; как правило, именуется просто Microsoft; распространено сокращение MS) — одна из крупнейших транснациональных компаний по производству проприетарного программного обеспечения для различного рода вычислительной техники — персональных компьютеров, игровых приставок, КПК, мобильных телефонов и прочего, разработчик наиболее широко распространённой на данный момент в мире программной платформы — семейства операционных систем Windows. Подразделения компании также производят семейство игровых консолей Xbox, а также аксессуары для персональных компьютеров (клавиатуры, мыши и т. д.). C 2012 года производит собственный планшетный компьютер — Surface. Википедия

выпустила Majorana 1, первый в мире квантовый процессор на базе архитектуры Topological Core, что стало значительным шагом на пути к отказоустойчивым квантовым вычислениям в масштабе утилиты. Чип использует тетронные кубиты — топологические кубиты, построенные на нулевых модах Майораны (MZM), — для достижения стабильности и масштабируемости с дорожной картой до миллиона кубитов, порогового значения, критически важного для решения промышленных задач, таких как деградация микропластика и самовосстанавливающиеся материалы. В основе Majorana 1 лежит гетероструктура сверхпроводник-полупроводник, объединяющая арсенид индия и алюминий. Этот «топопроводниковый» материал обеспечивает точное управление MZM, экзотическими квантовыми частицами, которые кодируют информацию нелокально, по своей природе устойчивыми к шуму и ошибкам. Конструкция, подробно описанная в последней статье, размещает MZM в Н-образных нанопроводах, образуя двусторонние тетроны, которые экспоненциально подавляют ошибки с помощью трех факторов: отношения топологического зазора к температуре, длины провода к длине когерентности и высокоточного считывания микроволновых сигналов.

В отличие от обычных кубитов, требующих аналоговой настройки, архитектура Microsoft использует цифровые импульсы напряжения для устойчивых к ошибкам, основанных на измерениях операций. Такой подход упрощает масштабирование, поскольку текущий чип содержит восемь тетронов и поддерживает протоколы для обнаружения квантовых ошибок, такие как коды Хастингса-Хаа Флоке и лестничные коды, описанные в технической дорожной карте Microsoft. Эти коды опираются на одно- и двухкубитные измерения Паули, свойственные тетронам, для обнаружения и исправления ошибок без сложных последовательностей вентилей. Программа US2QC DARPA подтвердила, что стратегия Microsoft, ориентированная на топологию, минимизирует накладные расходы, позволяя будущей системе из миллиона кубитов быть достаточно компактной для размещения в центрах обработки данных Azure. Система измерения квантовой емкости чипа обнаруживает сдвиги четности за микросекунды, достигая критического для отказоустойчивости отношения сигнал/шум. Приложения охватывают проектирование катализаторов для расщепления загрязняющих веществ, оптимизацию ферментов для сельского хозяйства и моделирование новых материалов. Microsoft стремится объединить квантовые, ИИ и высокопроизводительные вычисления в Azure, ускоряя открытия, которые когда-то считались отдаленными на десятилетия. Majorana 1 доказывает, что топологические кубиты — когда-то высокорискованная ставка — теперь являются краеугольным камнем масштабируемых квантовых систем.