مایکروسافت از تراشه کوانتومی Majorana 1 رونمایی کرد
مایکروسافت اعلامیه‌ای مهم در زمینه محاسبات کوانتومی منتشر کرده است. این شرکت به تازگی چیپ Majorana 1 را معرفی کرده که قادر به نگهداری یک میلیون کیوبیت توپولوژیکی مقاوم در برابر خطا است. غول ردموندی اعلام کرد که برای دستیابی به این پیشرفت، نیاز به توسعه یک ماده جدید داشته است. این پیشرفت نشان می‌دهد که مایکروسافت توانسته نوعی کیوبیت کاملاً متفاوت را طراحی کند که کوچک، سریع و تحت کنترل دیجیتال است.
در سال 2023، مایکروسافت نقشه‌راهی منتشر کرد که چندین مرحله را برای توسعه یک ابررایانه کوانتومی ترسیم کرده بود. با خبر امروز، مایکروسافت اعلام کرده که به دومین مرحله خود در نشان دادن اولین کیوبیت توپولوژیکی جهان دست یافته است. این شرکت در مجموع شش مرحله را مشخص کرده است:
- مرحله اول: ایجاد و کنترل Majorana
برای اولین بار در تاریخ، دستگاه‌های مهندسی شده توسط مایکروسافت به ما این امکان را می‌دهند که فاز توپولوژیکی ماده را که توسط حالت‌های صفر مایورانا احاطه شده است، القا و کنترل کنیم. این پیشرفت، مهندسی نوع جدیدی از کیوبیت را ممکن می‌سازد. - مرحله دوم: کیوبیت محافظت‌شده
کیوبیت محافظت‌شده ما که دارای حفاظت در برابر خطا است، پیشرفت اول ما را با تغییر فناوری کیوبیت از کنترل آنالوگ به کنترل دیجیتال گسترش می‌دهد. - مرحله سوم: کیوبیت‌های محافظت‌شده با سخت‌افزار با کیفیت بالا
برای گسترش عملیات و کاهش خطاها، کیوبیت‌های محافظت‌شده با سخت‌افزار که به‌صورت دیجیتالی کنترل می‌شوند، می‌توانند با یک سری پیشرفت‌های کیفی در هم تنیده و بافته شوند. - مرحله چهارم: سیستم چند کیوبیتی
زمانی که چندین کیوبیت به‌عنوان یک واحد پردازش کوانتومی (QPU) قابل برنامه‌ریزی در یک ماشین کوانتومی کامل عمل می‌کنند، می‌توان انواع مختلفی از الگوریتم‌های کوانتومی را اجرا کرد. - مرحله پنجم: سیستم کوانتومی مقاوم
یک ماشین کوانتومی، زمانی که بر روی کیوبیت‌های منطقی واقعی عمل می‌کند، عملیات با کیفیت‌تری نسبت به کیوبیت‌های فیزیکی زیرین خود نشان می‌دهد. این پیشرفت، امکان انجام اولین عملیات کوانتومی قابل اعتماد را فراهم می‌آورد و درهای محاسبات کوانتومی را می‌گشاید. - مرحله ششم: ابررایانه کوانتومی
ابررایانه کوانتومی قادر است مسائل علمی یا تجاری را سریع‌تر از رایانه‌های کلاسیک حل کند، با شروع از یک میلیون rQOPS/sec قابل اعتماد و نرخ خطا کمتر از یک در تریلیون، و به 100 میلیون rQOPS/sec برای چالش‌های پیشرفته در شیمی و علم مواد مقیاس می‌یابد.
پرش از اولین به دومین نقطه عطف برای مایکروسافت تنها 18 ماه طول کشید. این شرکت اعلام کرد که اکنون در موقعیتی قرار دارد که می‌تواند هرگونه تردید درباره زمان‌بندی دستیابی به یک ابررایانه کوانتومی را برطرف کند و معتقد است که این هدف در سال‌های آینده محقق خواهد شد.
چیپ جدید مایکروسافت به نام Majorana 1 در حال حاضر دارای 8 کیوبیت است، اما قابلیت نگهداری تا یک میلیون کیوبیت را دارد. زمانی که مایکروسافت بتواند تعداد کیوبیت‌ها را به یک میلیون افزایش دهد، این امکان را فراهم می‌آورد که کامپیوترهای کوانتومی کارهایی را انجام دهند که سوپرکامپیوترهای کلاسیک قادر به انجام آن نیستند.
یکی از مزایای مطرح شده توسط مایکروسافت، توانایی بالقوه کامپیوترهای کوانتومی در کشف نوآوری‌ها در زمینه مواد خودترمیم، کشاورزی و کشف مواد شیمیایی ایمن‌تر است. همچنین این فناوری می‌تواند هزینه‌های مرتبط با جستجوهای تجربی و آزمایش‌های آزمایشگاهی را کاهش دهد، زیرا می‌تواند به نتایج از طریق یک کامپیوتر کوانتومی دست یابد.
مایکروسافت اعلام کرد که به اعتقاد این شرکت، فناوری بنیادی آن در این حوزه قابلیت مقیاس‌پذیری دارد. اگر این ادعا درست باشد، در نهایت به توسعه یک کامپیوتر کوانتومی فوق‌العاده منجر خواهد شد که می‌تواند در کشف‌های علمی و حل مسائل مهم کمک کند. چیپ Majorana 1 به اندازه‌ای است که در کف دست جا می‌گیرد و به‌راحتی می‌تواند درون کامپیوترهای کوانتومی قرار گیرد.
مایکروسافت اشاره کرد که این پیشرفت به دلیل تمرکز بر روی کیوبیت‌های توپولوژیکی ممکن شده که اندازه آنها در محدوده مناسبی قرار دارد. اگر کیوبیت‌ها خیلی کوچک باشند، کنترل آنها دشوار خواهد بود و اگر خیلی بزرگ باشند، به کامپیوتری به اندازه یک انبار هواپیما نیاز خواهد بود.
