Microsoft представила новый квантовый чип Majorana 2, который в 1000 раз надежнее предшественника
Корпорация Microsoft анонсировала новый квантовый чип Majorana 2, который использует стек материалов следующего поколения и усовершенствованные кубиты. По заявлению компании, новинка в 1000 раз надежнее своего предшественника Majorana 1. Команда разработчиков ожидает, что это поможет создать масштабируемый квантовый компьютер уже к 2029 году, что вдвое сокращает первоначально запланированные сроки.
Квантовые биты нового чипа способны сохранять свое квантовое состояние в тысячу раз дольше по сравнению с предыдущим поколением. Если другие производители измеряют время жизни кубита в микросекундах, то Majorana 2 демонстрирует среднее время жизни в 20 секунд, а в некоторых случаях — до минуты. В Microsoft сравнивают это улучшение с изобретением аккумулятора для смартфона, который мог бы работать не один день, а три года на одном заряде.
Высокая скорость выполнения операций — одна микросекунда — и малый размер кубита — одна сотая миллиметра — позволяют Microsoft приблизиться к созданию масштабируемого квантового компьютера с коммерческой ценностью к 2029 году. Такая машина сможет решать сложные проблемы в сфере здравоохранения, продовольственной безопасности, устойчивого развития, производства энергии и других областях.
Технический сотрудник Microsoft Четан Наяк отметил, что команде необходимо каждый год вносить улучшения, приближающие создание компьютера огромной коммерческой и общественной ценности. «Мы должны продолжать двигаться по этой дорожной карте. По сравнению с прошлым годом мы стали в тысячу раз лучше», — подчеркнул он.
Первое поколение чипов Majorana использовало топологический сверхпроводник — особую категорию материала, способную создавать новое состояние материи для более стабильных квантовых вычислений. В них применялся алюминий. Однако для второго поколения команда обратилась к другому материалу и остановилась на свинце. Как поясняют в Microsoft, свинцовый сверхпроводник помогает защищать хрупкие кубиты от космических возмущений, которые могут нарушить их стабильность. На преодоление связанных с этим компромиссов ушли годы.
Части квантовых устройств Majorana разработаны атом за атомом. Чтобы каждый из них оставался на своем месте, в кристаллическую структуру могут добавляться другие материалы, однако неправильное количество или способ добавления могут все испортить. Корпоративный вице-президент Microsoft Зульфи Алам отметил, что поиск точного рецепта требует множества экспериментов в старом мире, но с помощью симуляций теперь можно увидеть вероятную цель и экспериментировать лишь один раз.
