Új áttörés a kvantumszámítástechnika terén
Microsoft bejelentette, hogy a kvantumszámítógépek fejlesztése sokkal gyorsabban haladhat, mint korábban gondolták. A cég egy új chipet fejlesztett ki, amely a félvezetők feltalálásához hasonló jelentőségű lépés lehet, hiszen lehetővé teszi a miniaturizálást és a megnövelt feldolgozási teljesítményt. A chip a világ első topokonduktorával működik, amely egy új állapotot hoz létre, ami sem szilárd, sem folyékony, sem gáz.
A topokonduktor lehetőséget biztosít arra, hogy kvantumrendszereket tervezzünk, amelyek egyetlen, a tenyérnél kisebb chipbe férnek el, és megbízhatóbb hardverek létrehozását is lehetővé teszi. Paul Stevenson, a Surrey Egyetem fizikaprofesszora kifejtette, hogy ha a Microsoft sikeresen épít a kutatásra, akkor komoly versenytársakká válhatnak a megbízható kvantumszámítógépek fejlesztésében.
Stevenson azonban figyelmeztetett, hogy a következő lépések nehezek lesznek, és amíg ezek nem teljesülnek, túl korai bármiféle optimizmusra alapozni. George Booth, a londoni King’s College elméleti fizikaprofesszora elmondta, hogy a kutatás lenyűgöző technikai eredmény, de annak valódi értéke valószínűleg csak a jövőben válik nyilvánvalóvá.
A Microsoft állítása szerint a topokonduktor lehetővé teszi olyan kvantumrendszerek kifejlesztését, amelyek akár egymillió qubitből is állhatnak. Ezek a qubitok a kvantumszámítógépek építőelemei, és analógok a klasszikus számítógépek által használt nullák és egyesekkel. E fejlesztések révén a jövő legfejlettebb számítógépeit alkothatják meg, amelyek képesek lesznek bonyolult ipari és társadalmi problémák megoldására.
A közelmúltban az Egyesült Államok Védelmi Haladó Kutatási Projektek Ügynöksége (Darpa) a Microsoft topokonduktorát választotta ki a kvantumszámítástechnika két fejlesztési irányának egyikeként, amelyet 2033-ra terveznek ipari hasznosításra alkalmassá tenni. A másik megközelítés a PsiQuantum által kidolgozott szilícium-alapú fotonika, amely fényhullámokkal működik.
Booth megjegyezte, hogy bár a Microsoft előrehaladása lassabb volt más cégekhez képest, a cég a zajra és interferenciára érzékeny rendszerek helyett egy tartósabb megoldásra összpontosított. A topológiai qubitok megvédik az általuk tárolt információt egy új típusú emergens részecske, a Majorana fermion segítségével, ami megnehezíti az információ elvesztését a feldolgozás során. Ugyanakkor a Majorana részecskék létrehozása egy bonyolultabb feladat a versenytársak architektúráihoz képest.
Érdekesség, hogy a Majorana fermionok létezését korábban soha nem figyelték meg vagy hozták létre, és a Microsoftnak mágneses mezők és szupravezetők segítségével kellett őket „előcsalogatni” a létezésbe.
Források: Microsoft hivatalos bejelentése, Nature folyóirat, BBC News.
