Microsoft представила Majorana 1- первый в мире квантовый процессор с топологическим ядром.

Чип работает на основе первого в мире топопроводника, который может создавать новое состояние вещества, отличное от твердого, жидкого или газообразного. Это позволяет проектировать квантовые системы, помещающиеся на одном чипе размером меньше ладони, а также создавать более надежное оборудование, говорится в рецензируемой статье, опубликованной в журнале Nature .

🔹 Что делает Majorana 1 уникальным ?

Основное преимущество Majorana 1 — возможность размещения до миллиона кубитов на одном компактном чипе, который может уместиться на ладони. Это критически важно для решения задач, недоступных современным классическим компьютерам. Например, такие системы смогут моделировать сложные химические реакции, разрабатывать самовосстанавливающиеся материалы для строительства и производства, а также находить эффективные способы борьбы с микропластиком и углеродным загрязнением.

Чип использует топологические кубиты, которые отличаются высокой стабильностью и низкой чувствительностью к ошибкам. Это стало возможным благодаря созданию нового состояния материи — топологического сверхпроводника. В отличие от традиционных кубитов, которые легко теряют информацию из-за внешних помех, топологические кубиты защищены на аппаратном уровне, что делает их более надежными.

🔹 Как работает технология ?

Microsoft разработала уникальный стек материалов на основе арсенида индия и алюминия, которые были изготовлены с атомарной точностью. Эти материалы позволяют создавать частицы Майораны — экзотические квантовые объекты, которые обеспечивают защиту квантовой информации от случайных помех. Ученые также разработали цифровой метод управления кубитами, что значительно упрощает процесс квантовых вычислений.

«Мы буквально напыляем атом за атомом, чтобы создать идеальные условия для работы кубитов. Если в структуре материала есть дефекты, это может полностью разрушить квантовую систему», — объяснила Криста Своре, технический сотрудник Microsoft.

🟡  Практические применения

Квантовые компьютеры на базе Majorana 1 смогут решать задачи, которые сегодня кажутся фантастикой. Например, они могут помочь в разработке катализаторов для разложения пластика на безопасные компоненты или создании ферментов, способных повысить урожайность в сельском хозяйстве. Кроме того, такие системы позволят инженерам и ученым проектировать новые материалы и молекулы с первого раза, без многолетних проб и ошибок.

«Представьте, что вы описываете, какой материал вам нужен, а квантовый компьютер сразу дает вам готовый рецепт. Это станет революцией для всех отраслей — от медицины до производства», — отметил Матиас Тройер, технический сотрудник Microsoft. Об этом сообщает The Guardian.