Компанія Microsoft представила новий чип під назвою Majorana 1, який, за словами розробників, дозволить створити квантові комп’ютери, здатні вирішувати “значущі, промислові проблеми за роки, а не десятиліття”.
Це останній розвиток у сфері квантових обчислень — технології, яка використовує принципи фізики частинок для створення нового типу комп’ютера, здатного розв’язувати проблеми, з якими не справляються звичайні комп’ютери.
Створення квантових комп’ютерів, достатньо потужних для вирішення важливих реальних задач, є дуже складним завданням, і деякі експерти вважають, що це може зайняти ще багато десятиліть.
Microsoft стверджує, що цей графік тепер можна прискорити завдяки “трансформаційним” досягненням у розробці нового чипа, що базується на так званому “топологічному провіднику”, який був виготовлений за новою технологією.
Компанія вірить, що топологічні провідники можуть бути такими ж революційними для обчислювальної техніки, як напівпровідники в її історії.
Однак експерти зазначають, що потрібні додаткові дані, щоб повністю оцінити значення нового дослідження та його вплив на квантові обчислення.
Генеральний директор компанії Nvidia, Дженсен Хуанг, у січні висловив думку, що “дуже корисні” квантові комп’ютери з’являться через 20 років.
Четан Наяк, технічний експерт з квантового обладнання в Microsoft, вважає, що ці розробки можуть змінити традиційні уявлення про майбутнє квантових комп’ютерів. “Багато хто вважає, що корисні квантові комп’ютери залишаються десятиліттями від нас. Я думаю, що тепер ми маємо справу з роками замість десятиліть”, — зазначає він.
Тревіс Хамбл, директор Центру кількісних наук Лабораторії національних досліджень Ок Рідж у США, погоджується з Microsoft у тому, що компанія зможе швидше доставляти прототипи, але застерігає, що роботи ще багато.
Квантове обчислення має перспективу виконання розрахунків, які сьогоднішні системи виконуватимуть мільйони років, і може відкрити нові горизонти в медицині, хімії та багатьох інших сферах.
Існує безліч важливих проблем, які “класичні” комп’ютери, які ми використовуємо щодня у наших телефонах та ноутбуках, не можуть вирішити. Однак ці проблеми можуть швидко бути розв’язані квантовими машинами, обіцяючи нові відкриття, включаючи створення нових ліків або розробку кращих акумуляторів.
Безліч технологічних компаній, включаючи гігантів Кремнієвої долини, наразі беруть участь у багатомільярдній гонці щодо розробки квантового комп’ютера, потужність якого здатна вирішити ці проблеми.
Microsoft підходить до вирішення проблеми інакше, ніж більшість своїх конкурентів. Її шлях до створення квантового комп’ютера покладається на можливість створення “топологічного провідника”.
Цей новий матеріал використовується для створення нового стану матерії — так званого “топологічного стану”, який не є ні газом, ні рідиною, ні твердим тілом, і до нещодавнього часу існував лише в теорії.
Зокрема, мова йде про так звані частинки Майорана, які раніше вважалися теоретичними. Робота, що заявляла про їх відкриття у 2018 році, мала бути відкликана.
У той час як суперники випускали стабільний потік анонсів, зокрема від Google, Microsoft, здавалося, затрималася з розробками.
Вибір цього підходу — “високий ризик і високі винагороди”, як стверджує сама компанія, але зараз вони вірять, що це призведе до успіху.
“Так само, як винахід напівпровідників дозволив створити сучасні смартфони, комп’ютери та електроніку, топологічні провідники і новий тип чипів, що вони дозволяють розробити, пропонують шлях до розробки квантової системи”, — зазначили в Microsoft.
Найбільші виклики квантових комп’ютерів пов’язані з їхніми основними будівельними блоками, званими кубітами, які неймовірно швидкі, але також дуже складні у керуванні та схильні до помилок.
Чим більше кубітів має чип, тим більша його потужність.
Microsoft стверджує, що на новому чипі розміщено вісім топологічних кубітів — значно менше, ніж на чипах, розроблених деякими конкурентами. Проте компанія вважає, що має шлях до збільшення їх кількості до одного мільйона — що створить величезну обчислювальну силу.
Професор Пол Стівенсон з Університету Суррея вважає, що дослідження, опубліковане Microsoft, є “значним кроком”, але він вважає, що попереду стоять важкі виклики.
“Поки наступні кроки не буде досягнуто, занадто рано бути більше ніж обережно оптимістичними”, — наголосив він.
Кріс Хюенун, професор квантового програмування в Единбурзькому університеті, заявив BBC, що вважає плани Microsoft “надійними”. “Це обнадійливий прогрес після більше десяти років викликів, і наступні кілька років покажуть, чи реалізується цей захоплюючий план”, — сказав він.
