Microsoft разработала новое состояние материи для своего квантового чипа

Квантовый чип Majorana 1 от Microsoft.

В фильме Marvel Железный человек 2 главный герой, Тони Старк, создает новый элемент, который обеспечивает энергию для его реактора и костюма супергероя. Эта сцена стала одной из самых запоминающихся для поклонников научной фантастики. Microsoft удалось достичь нечто подобного в 2025 году, создав новое состояние материи.

Сегодня эта технологическая гигантская компания представила Majorana 1, который считается первым в мире квантовым чипом, что вызвало большой интерес в технологической сфере. Разработка этого чипа заняла много лет и потребовала множества научных прорывов.

Однако ни одно из достижений не звучит так впечатляюще, как создание нового состояния материи. Мы знаем три основных состояния материи — твердое, жидкое и газообразное — а также два экзотических состояния, известных как плазма и конденсаты Бозе-Эйнштейна. Microsoft создала то, что называет топологическим состоянием материи.

“Это достижение потребовало создания совершенно нового материала из индий арсенида и алюминия, многие компоненты которого Microsoft разработала и изготовила атом за атомом,” — говорят в компании.

Несколько размышлений о прорыве в квантовых вычислениях, который мы только что анонсировали…

Большинство из нас выросло с представлением о том, что есть три основных состояния материи: твердое, жидкое и газообразное. Сегодня это представление изменилось.

После почти 20 лет поисков, мы создали совершенно новое состояние… pic.twitter.com/Vp4sxMHNjc

— Сатья Наделла (@satyanadella) 19 февраля 2025

Компания фактически создала новый тип частиц, называемых Маджоранами, что и дало название квантовому чипу, который они обеспечивают энергией. Данное состояние материи до сих пор существовало только в теории, утверждает Microsoft.

Это смешанное производное из двух основных компонентов: алюминиевая полоса служит сверхпроводящим элементом, в то время как полупроводниковый элемент изготовлен из химического соединения индий арсенид (InAs).

“При охлаждении до близких к абсолютному нулю температур и настройке с помощью магнитных полей эти устройства образуют топологические сверхпроводящие нанопровода с Маджоранами нулевыми режимами (МЗР) на концах проводов,” — добавляет компания.

Почему квантовые вычисления — это будущее?

Основой квантовых вычислений является кубит, который аналогичен битам, лежащим в основе классических компьютеров. В квантовых компьютерах на базе Маджорана, МЗР служат основой для кубитов.

Теперь кубиты могут создаваться различными способами. Вариант Microsoft основан на том, что компания называет топологическими кубитами. В сердце Majorana 1 находится топологическое ядро, которое можно масштабировать до миллиона кубитов на одном чипе.

Благодаря этому нововведению Microsoft утверждает, что на пути к созданию первого в мире прототипа устойчивого квантового компьютера (FTP) в ближайшие годы, а не десятилетия.

Стоит отметить, что компания осуществляет эту миссию в рамках правительственной программы Underexplored Systems for Utility-Scale Quantum Computing (US2QC), управляемой Агентством передовых исследований Министерства обороны (DARPA).

“Основная технология уже доказала свою эффективность, и мы считаем, что наша архитектура масштабируется,” — отмечают в компании. Microsoft утверждает, что развитие квантовых вычислений значительно ускорит научные процессы, такие как открытие новых лекарств, создание самовосстанавливающихся материалов, сельскохозяйственные новшества и многое другое.

Например, работа Microsoft в области квантовых вычислений совместно с экспертами Университета Кейса Вестерн Резерв уже помогла разработать методы сканирования рака с гораздо большей скоростью и повысить точность выявления признаков заболеваний.

Эти достижения могут революционизировать медицинскую диагностику и лечение, позволяя раньше выявлять такие заболевания, как рак, и, что более важно, синтезировать новые лекарства.

Google также не отстает в своих усилиях в области квантовых вычислений. Руководитель ее квантового подразделения, Хартмут Невен, недавно заявил, что реальные примеры применения квантовых вычислений появятся в течение следующих пяти лет.

Если вам понравилась эта статья, подпишитесь, чтобы не пропустить еще много полезных статей!

Вы также можете читать наши материалы в:

Алекс Бежбакин
Оцените автора
Добавить комментарий