Microsoft spune că cercetătorii săi au creat un nou procesor cuantic care funcționează pe o stare a materiei nemaiîntâlnită anterior. Acest avans tehnologic, denumit Majorana 1, reprezintă un pas înainte major spre o nouă eră în computerele cuantice, care să permită progrese de neimaginat în inteligența artificială (AI), cercetările medicale, energia sustenabilă și multe alte domenii industriale.
Încă de la inventarea lor, computerele tradiționale s-au bazat aproape întotdeauna pe cipuri semiconductoare ce utilizează biți de informații sub formă de șiruri de 0 și 1. Aceste cipuri au devenit tot mai puternice și mai mici, însă există o limită fizică în privința cantității de informație ce poate fi stocată de acest hardware. Computerele cuantice, pe de altă parte, utilizează qubiți (biți cuantici) pentru a exploata proprietățile stranii ale particulelor subatomice, adesea la temperaturi extrem de coborâte.
Doi qubiți pot stoca patru valori la un moment dat, deci mai mulți cubiți înseamnă capacități de calcul mai mari. Aceasta permite unui computer cuantic să proceseze informațiile cu viteze și la scări pe care computerele de astăzi nici nu le pot visa. De exemplu, la sfârșitul anului trecut, Google a dezvăluit un computer cuantic experimental despre care cercetătorii susțin că are nevoie de doar cinci minute pentru a efectua calculele pe care un supercomputer obișnuit le-ar finaliza în 10 septilioane de ani – mai mult decât vârsta universului.
Însă unitatea de procesare quatică (QPU) de la Google are la bază o tehnologie diferită față de Majorana 1 de la Microsoft. Fiind rezultatul de 17 de cercetare și proiectare, Majorana 1 se bazează pe ceea ce compania numește „cubiți topologici” prin crearea superconductivității topologice – o stare a materiei existentă în formă de concept, fără să fi fost documentată vreodată.
În loc de a utiliza electroni, cum este cazul computerelor tradiționale, Majorana 1 funcționează pe baza „primului topoconductor din lume”, utilizând particulele Majorana, descrise pentru prima dată în 1937 de către fizicianul Ettore Majorana. Potrivit Microsoft, mașina este construită pe bază de dispozitive ce combină semiconductorul arseniură de indiu cu aluminiul (un supraconductor). Odată ce temperatura topoconductorului este coborâtă aproape de zero absolut și este acordată la câmpurile magnetice, dispozitivul formează „nanofire topologice supraconductoare cu MZM (Majorana Zero Modes) la capete.”
Majorana 1 este mai fiabil decât unitățile de procesare cuantică ale concurenței, dar încă se confruntă cu o problemă care afectează toate cipurile cuantice experimentale. După cum este ilustrat în teoria particulelor cuantice, cubiții pot deține două stări ale informației la un moment dat, însă atunci când operatorii umani încearcă să o citească, informația își pierde coerența sub formă de 1 sau 0.
Cu toate acestea, cercetătorii de la Microsoft spera ca o acordare mai fină ulterioară să permită fabricarea unor topoconductori mai fiabili și mai scalabili, care apoi să fie utilizați la construirea primului computer cuantic adevărat din lume. Majorana 1 deține în prezent doar opt cubiți, ceea ce nu îl deosebește de prototipurile QPU existente. Însă el este conceput pentru a găzdui un milion de cubiți.
Sursa: Popular Science