Сегодня 19 августа 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Microsoft представила Majorana 1 — квантовый процессор из будущего с ещё не открытой физиками частицей

Компания Microsoft объявила о революции в сфере квантовых вычислений. Специалисты компании разработали и воплотили в «железе» абсолютно новый принцип кубитов, который ранее никем не был реализован. В основе квантового процессора Majorana 1 («Майорана 1») задействованы гипотетические частицы — фермионы Майораны. Интересно, что у этой разработки можно обнаружить российские и даже советские корни.

 Источник изображений: Microsoft

Источник изображений: Microsoft

Прежде всего поясним, что фермионы Майораны существуют лишь в теории. Эти частицы ещё не были зарегистрированы в экспериментах, и их обнаружение будет равнозначно получению Нобелевской премии по физике. Пока же это мечта и цель многих учёных. Значит ли это, что Microsoft всех обманула? И да, и нет. В последние годы физики научились создавать квазичастицы, близкие по свойствам к фермионам Майораны. Это облака из сверхохлаждённых электронов, которые называют «модами нуль-энергии».

Идею квантового компьютера на основе майорановских фермионов в 1990-х годах разработал советский, российский, а позднее американский физик Алексей Китаев. Он также помогал Microsoft с продвижением этого направления. Китаев разработал теорию, объясняющую способы получения таких квазичастиц. Они образуются в присутствии топологического проводника — материала, обладающего проводимостью только по поверхности. Для создания кубитов на основе майорановских фермионов был предложен модернизированный классический джозефсоновский переход — структура, состоящая из двух сверхпроводников с изолятором между ними. Однако вместо второго сверхпроводника использовался топологический материал.

В случае с квантовым процессором Microsoft Majorana 1 применялась комбинация арсенида индия и алюминиевых проводов. Кубиты имеют форму буквы H, на каждом её конце в ловушках располагается по одному фермиону Майораны, представленному группой электронов. Такая конструкция обещает простое масштабирование, схожее с изготовлением транзисторов на полупроводниковых кристаллах. В настоящий момент процессор Majorana 1 содержит лишь восемь таких кубитов, однако к 2030 году Microsoft планирует увеличить их число до нескольких сотен, а в перспективе выпустить чип с миллионами кубитов всего за несколько лет, а не десятилетия.

«Мы сделали шаг назад и сказали: "Хорошо, давайте изобретём транзистор для квантовой эпохи. Какими свойствами он должен обладать?" — рассказал Четан Наяк (Chetan Nayak), технический сотрудник Microsoft. — Именно так мы пришли к нашему решению. Именно сочетание, качество и важные детали в новом наборе материалов позволили создать новый тип кубита и, в конечном счёте, всю нашу архитектуру».

Новая квантовая платформа Microsoft требует криогенного охлаждения и взаимодействия с классическими компьютерами для обработки квантовой информации. Казалось бы, в этом нет ничего нового. Прорывом стало использование топологических материалов — так называемых топопроводников (topoconductors), а также работа с квазичастицами майорановских фермионов. В Microsoft смогли разработать архитектуру, способную с высочайшей точностью регистрировать характеристики квазичастиц (определяя один электрон из миллиона) и управлять их состоянием.

Пока нельзя сказать, насколько квазичастицы фермионов Майораны будут полностью соответствовать свойствам гипотетических майорановских фермионов. В идеальном случае эти частицы должны быть чрезвычайно устойчивы к внешним воздействиям и защищены от ошибок — главной проблемы современных квантовых платформ. Если всё пойдёт по плану Microsoft, то уже к середине 2030-х годов у нас появится универсальный, помехоустойчивый квантовый компьютер, который совершит революцию в сфере сложных вычислений.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Caves of Qud заслужила престижную премию «Хьюго» — это культовый ролевой роглайк в мире далёкого будущего и глубокой симуляции 11 мин.
Valve изменила, как рассчитывается пользовательский рейтинг игр в Steam — оценки теперь зависят от языка 2 ч.
Великобритания передумала требовать от Apple бэкдор в iCloud для спецслужб 3 ч.
В ChatGPT появилась подписка дешевле $5 в месяц, но пока лишь в одной стране 3 ч.
«Выглядит лучше, чем Black Myth Wukong»: новый геймплей Phantom Blade Zero с трассировкой лучей впечатлил игроков 3 ч.
Nvidia доложила об успехах технологий ACE для генеративных ИИ-NPC и RTX Remix для ремастеров классических игр 3 ч.
Число угонов Telegram-аккаунтов взлетело на 51 % в первом полугодии 4 ч.
Хакеры, шпионы и кибербезопасники теперь во всю используют ИИ, но человека он пока не заменит 5 ч.
ИИ-бот Gemini научился озвучивать тексты из «Google Документов» 7 ч.
Ведущий Gamescom: Opening Night Live заинтриговал игроков клоунским образом — фанаты увидели в этом тизер Hollow Knight: Silksong 16 ч.
Электролёт Archer Aviation с пилотом на борту впервые пролетел 88 км за 31 минуту 4 мин.
Отечественный спутниковый интернет стал на шаг ближе — российские спутниковые операторы поделили частоты 12 мин.
Fujifilm второй раз за месяц поднимет цены на камеры и объективы в США 21 мин.
Tesla вернула рычаг указателя поворотов в Model 3 — в уже проданные электромобили его установят за $350 22 мин.
В России начались продажи Honor Pаd Х7 — компактного планшета со Snapdragon 680 и ценой от 10 990 рублей 24 мин.
Американские дата-центры Google подключат к малым модульным реакторам Kairos — начнут с 50 МВт 26 мин.
Xiaomi ворвалась в топ-10 автопроизводителей мира, но на смартфонах пока зарабатывает больше 30 мин.
Видеокарты GeForce RTX 5000 официально подешевели — но не все и только в Европе 2 ч.
Складной смартфон Honor Magic V5 поднял целый холодильник, установив рекорд Гиннесса 2 ч.
Такого никто не предвидел: учёные впервые обнаружили систему из трёх чёрных дыр 2 ч.