Компания Microsoft анонсировала первый в мире квантовый чип Majorana 1, основанный на новой архитектуре Topological Core. Этот чип использует топологические проводники — инновационные материалы, которые позволяют управлять частицами Майораны для создания стабильных и масштабируемых кубитов. Разработка открывает путь к созданию квантовых компьютеров, способных решать сложные задачи промышленного масштаба уже через несколько лет, а не десятилетия, как предполагалось ранее.
Мы сделали шаг назад и сказали: «Хорошо, давайте изобретем транзистор для квантовой эры. Какими свойствами он должен обладать?» — сказал Четан Наяк (Chetan Nayak), технический сотрудник Microsoft. — И так мы и пришли к этому — именно особое сочетание, качество и важные детали в нашем новом стеке материалов позволили создать новый вид кубита и, в конечном счете, всю нашу архитектуру».
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.
Сотрудничество и будущее
Microsoft уже сотрудничает с Quantinuum и Atom Computing, а также участвует в программе DARPA по созданию коммерчески применимых квантовых систем. Цель программы — разработать отказоустойчивый квантовый компьютер, вычислительная мощность которого превысит затраты на его создание.
Сейчас на чипе Majorana 1 размещено восемь топологических кубитов, но компания планирует масштабировать технологию до миллиона кубитов. Это сделает квантовые компьютеры доступными для решения глобальных проблем, таких как борьба с голодом, разработка экологически чистых материалов и создание новых лекарств.
«Мы создали не просто новый чип, а новый подход к квантовым вычислениям, который позволит решать задачи, ранее считавшиеся невозможными», — отметил Четан Наяк, технический сотрудник Microsoft.
По мнению компании, Majorana 1 — не просто шаг вперед в квантовых вычислениях, а настоящий прорыв, который может изменить будущее технологий. С его помощью человечество сможет решать задачи, которые сегодня кажутся невозможными, от очистки планеты от пластика до создания материалов будущего. Microsoft уверена, что новая технология станет основой для следующего поколения квантовых компьютеров, способных изменить мир.
НЛО прилетело и оставило здесь промокод для читателей нашего блога:
-15% на заказ любого VDS (кроме тарифа Прогрев) — HABRFIRSTVDS.
Комментарии (36)
ssj100
20.02.2025 07:42для решения глобальных проблем, таких как борьба с голодом,
а точно для этих решений
ForestDront
20.02.2025 07:42Ну, если с помощью квантового компьютера разработать смертельный вирус, то у небольшого количества выживших не будет проблем с голодом.
Lirix_vladimir
20.02.2025 07:42Почему? Редко в постапокалиптическом мире не бывает проблем с голодом
ToRcH2565
20.02.2025 07:42Минутка чернухи....
Нужно просто сразу предусмотреть в вирусе - консервацию тела, тогда еды хватит на долго.
Turbo_Pascal_55
20.02.2025 07:42Угу. Без топологических кубитов с голодом бороться никак нельзя.
Это тебе любой Билл Гейтс скажет.
eps
20.02.2025 07:42Да, хорошо заливают:
...разрабатывать самовосстанавливающиеся материалы для строительства и производства, а также находить эффективные способы борьбы с микропластиком и углеродным загрязнением.
Скорее анализировать телеметрию, профилировать пользователей, ещё эффективнее продавать рекламу
и продвигать Microsoft Edge
redheadtom
20.02.2025 07:42А я уже начал думать, что технический прогресс замедлился и никаких крупных прорывов в ближайшие лет ~30 нам ждать не стоит.
Всё таки, в какие же интересные мы живём времена :)
johnfound
20.02.2025 07:42Я джва года хочу квантовый компьютер на миллион кубитов. Дождался таки! Ведь, дождался же...
Gryphon88
20.02.2025 07:42Может, хоть вы расскажете, что с помощью квантовых компьютеров уже было сделано, а не как в статьях товарищей, которые "будущее завтра, только дайте еще денег"?)
johnfound
20.02.2025 07:42Конечно, расскажу. С помощью квантовых компьютеров уже получено столько замечательных грантов! И еще дадут. Если красиво все рассказать и показать на слайдах.
amartology
20.02.2025 07:42Разбор от специалиста выглядит крайне печально.
Пока IBM и Google соревнуются за количество кубитов и пытаются как-то найти способ увеличить их до полезной величины, Microsoft пошли другим путем и пытаются создать топологический квнатовый компьютер. Если у них это получится, они обойдут всех на повороте и унесутся за горизонт. Но пока попытки, мягко говоря, не внушают доверия. Из года в год они публикуют результаты про открытие и изучение этих самых Майорановских фермионов в самых престижных журналах. Из года в год в этих результатах находят ошибки, неверную статистику и прямой подлог и статьи отзываются (таких статей уже набралось не одна и не две, можно вот тут эпичный тред посмотреть). Т.к. это майкрософт, публиковать данные они отказываются (NDA и все такое) и верифицировать никак не получается.
n0wheremany
20.02.2025 07:42Вы забыли упомянуть, что теперь эта штуку размером с печеньку! Представляешь? Критически важно же потрогать их буквально пальцами! Чувствуешь мощь? Миллионы кубитов на кончиках пальцев.
Semy
20.02.2025 07:42Миллионы - это когда-нибудь, а пока в этой штуке, по утверждению разработчиков - их 8.
Matshishkapeu
20.02.2025 07:42Я посмотрел все анонсы, все что есть на майкрософтовском сайте и несколько статей которые все перепечатывают. Нигде нет простой цифры - сколько там кубитов в штуках. Вам не попадалось?
Все разговоры про масштабирование до миллионов держатся на том, что размер структуры примерно 10 микрон, то есть на квадратный сантиметр правда влезет порядка миллиона. Но сколько там сейчас, как они запутываются (какая связанность) какая достоверность - вообще ничего нет. Такое полное отсутствие цифр даже в этой довольно о спекулятивной области не типично.
rPman
20.02.2025 07:42про связность вообще никто ничего не пишет, а ведь это важнее количества... помним же как dwave выпустила свой много много кубитный процессор со кастрированной связностью что ну ничего с ним не сделаешь, так и тут наверное.
8 кубит там, в статье по ссылке написано текстом
Today, the company has placed eight topological qubits on a chip
Matshishkapeu
20.02.2025 07:42Спасибо, просмотрел про восемь.
Про связанность приличные люди пишут. Сверхпроводящие пишут что там обычно 3-4 ближних соседа, ионные гордятся что связанность все со всеми (но "всех" меньше в штуках и операции на порядки более медленные). Короче пока что в аналогии с обычными компьютерами шестерёнки боятся с реле. Ну с той разницей что на шестеречном арифмометра все ещё можно было насчитать много реально полезного.
Arpoxai
20.02.2025 07:421 кубит. Цитата с сайта Azure MS "our path from single-qubit devices to arrays that enable quantum error correction"
MainEditor0
20.02.2025 07:42(NDA и все такое)
У меня для вас
посылкапрорывное исследование про новейшую технологию квантовых вычислений, только я вам его не отдам! У васдоку́ментов нетNDA не подписано!
isden
20.02.2025 07:42Мы буквально напыляем атом за атомом, чтобы создать идеальные условия для работы кубитов. Если в структуре материала есть дефекты, это может полностью разрушить квантовую систему
Звучит как "ооочень дорого и ооочень медленно" :(
Тем более, если
компания планирует масштабировать технологию до миллиона кубитов
То вообще все в космос улетает кмк.
Matshishkapeu
20.02.2025 07:42У них там вроде гетероструктуры AIIIBV из элементов третьей и пятой группы (InAs на чем то). В выращивании таких вещей МЛЭ это вещь не редкая. Описание про напыление атом за атомом звучит как способ дорохо-бохато описать стандартные процессы типа того же атомно слоевого осаждения, где по достижении слоя в один атом реакция правда остановится.
Shura_m
20.02.2025 07:42Мало создать процессор.
Нужно еще написать ПО для него.
Без ПО любой процессор: хоть кремниевый, хоть квантовый- просто дорогая бесполезная штуковина.
seventhevil
20.02.2025 07:42[sarcasm]Наконец-то! Теперь в статьях ленивых авторов от чатагпт маркированные списки будут без заголовков. Воистину невозможная задача.[/sarcasm]
nightkot
20.02.2025 07:42Оно и не будет "тянуть" Доту. Оно дверку в паралельное измерение "Дота-2" откроет. Играть сам будешь. В реале.Му-ха-ХААА!!!
lukeib
Доту потянет?
Mnemonic0
Я так думаю, что не потянет, но до начала матча покажет победителя и счёт килы/смерти.
Femistoklov
Покажет, но это не точно.