Microsoft представила революционную квантовую микросхему на основе нового состояния материи

Исследователи из Microsoft совершили прорыв в области квантовых вычислений, представив новую микросхему под названием Majorana 1. Эта разработка использует уникальный материал, способный манипулировать топологическим состоянием материи, что открывает путь к созданию более стабильных, компактных и эффективных кубитов.

Квантовые компьютеры, в отличие от классических, работают на основе кубитов, которые могут находиться в состоянии суперпозиции, одновременно представляя 0 и 1. Это позволяет им обрабатывать огромные объемы данных. Однако современные кубиты крайне нестабильны, что ограничивает их применение.

Новая микросхема Majorana 1 использует топологические кубиты, которые значительно устойчивее своих предшественников. Они основаны на фермионах Майораны — частицах, которые одновременно являются своими собственными античастицами. Эти частицы, теоретически предсказанные в 1937 году, впервые были созданы и применены в квантовых вычислениях.

Для создания кубитов исследователи использовали топопроводящий материал, сочетающий арсенид индия и алюминий. Этот материал, работающий при температурах, близких к абсолютному нулю, позволяет достичь топологического состояния материи, необходимого для стабильной работы кубитов.

Majorana 1 состоит из восьми кубитов, каждый из которых создан с использованием нанопроводов, расположенных в форме буквы «H». Это достижение не только демонстрирует научную инновацию, но и прокладывает путь для создания более мощных и компактных квантовых компьютеров.

Устойчивость топологических кубитов к внешним помехам делает их перспективными для масштабирования. В будущем это может привести к созданию квантовых компьютеров, способных решать сложные задачи в медицине, материаловедении и искусственном интеллекте, превосходя по мощности современные суперкомпьютеры.

Этот прорыв знаменует начало новой эры в квантовых вычислениях, открывая возможности для революционных открытий и технологических достижений.