Microsoft недавно анонсировала знаменательный технологический прорыв, когда его недавно разработанные чипы будут построены в квантовых компьютерах в течение нескольких лет, а не в ранее ожидаемых десятилетиях. Ядром этого прорыва лежит в применении первого топологического дирижера в мире, который может создать совершенно новое состояние материи, которое не является ни твердым, ни жидким, ни газообразным. Это инновация позволяет разрабатывать квантовые системы в одном чипе, а размер чипа еще меньше, чем у ладонь вашей руки, предоставляя новые возможности для миниатюризации и практичности квантовых вычислений.
Этот результат исследования Microsoft был опубликован в журнале Nature и привлекло широкое внимание академического сообщества. Пол Стивенсон, профессор физики в Университете Суррея, высоко ценил это и полагал, что если Microsoft сможет продолжать продвигаться по этому исследованию, ожидается, что он станет важным конкурентом в области квантовых вычислений. Тем не менее, он также напомнил, что, хотя это достижение имеет большое значение, необходимо поддерживать осторожный оптимизм в процессе технологического развития.
Джордж Бут, профессор теоретической физики в Королевском колледже Лондон, считает, что исследование демонстрирует впечатляющие технологические достижения, но его истинная ценность может занять больше времени для полного проявления. Microsoft сказала, что топологические проводники обеспечивают совершенно новый путь к разработке квантовых систем, которые могут быть масштабированы до миллиона кубитов. Квантовые биты являются основными строительными блоками квантовых компьютеров, аналогичных 0 и 1 на традиционных компьютерах, но их вычислительная мощность далеко за пределами традиционных компьютеров.
Квантовые компьютеры обладают большим потенциалом, и они могут решить многие сложные промышленные и социальные проблемы, такие как разложение микропластиков, разработка материалов самовосстановления, оптимизация логистики цепочки поставок и даже криптографические коды трещины. Недавно Агентство по продвинутым исследовательским проектам (DARPA) указало топологические дирижеры Microsoft в качестве одного из двух основных путей для изучения квантовых вычислений и планов по разработке промышленных квантовых компьютеров к 2033 году.
Хотя Microsoft находится относительно медленной в области квантовых вычислений, профессор Бут отмечает, что Microsoft больше сосредоточена на долгосрочных целях и стремится к разработке системы, которая более устойчива к шуму и помехи. Топологические кубиты, разработанные Microsoft, используют новый тип частицы, называемых Majorana Frmion, который эффективно защищает информацию от потерянной. Однако сложность построения этих кубитов намного выше, чем другие конкурирующие технологии.
То, что Microsoft вызывает частицы мэраны, никогда не наблюдалось или не было сделано ранее. Чтобы сделать это «появляться», исследователи должны использовать магнитные поля и сверхпроводники, что также объясняет, почему большинство квантовых вычислительных исследований, как правило, применяют другие методы. Несмотря на то, что есть еще много проблем, которые необходимо преодолеть, профессор Бут считает, что исследование предпринимает важный шаг к различным платформам, с потенциалом конкурировать с зрелыми технологиями от таких компаний, как Google.
В целом, топологический проводник чип, запущенный Microsoft, обеспечивает новый путь ускорения для разработки квантовых компьютеров и, как ожидается, будет выпущен в течение нескольких лет. Размер этого чипа меньше, чем у ладонь вашей руки и может разработать совершенно новую квантовую систему. В будущем квантовые компьютеры будут иметь возможность решать сложные социальные проблемы, такие как оптимизация логистики и кодов шифрования растрескивания. Этот прорыв не только демонстрирует амбиции Microsoft в области квантовых вычислений, но и приносит новую надежду на разработку глобальных технологий.