Компания Microsoft создала первый в мире квантовый процессор Majorana 1. Он работает на топологических кубитах и является важным шагом к созданию квантового компьютера. Этот компьютер сможет иметь до миллиона кубитов на одном чипе. Разработка основана на новых материалах, которые называются топопроводники.
Исследования Microsoft, опубликованные в журнале Nature, показывают, что создан защищенный топологический кубит. Он работает на Майорановских нулевых модах, которые раньше существовали только на бумаге. Инженеры Microsoft научились управлять этими квазичастицами, что открывает новые возможности для хранения и обработки квантовой информации.
Топологические кубиты защищены от ошибок на аппаратном уровне, что делает их надежными. Информация хранится в четности заряда, то есть в разнице между четным и нечетным количеством электронов. Состояние кубитов измеряется с помощью квантовой точки и микроволнового отражения с минимальной погрешностью.
Microsoft также представила план по созданию отказоустойчивого квантового компьютера. Следующим шагом будет построение устройства на основе тетронов — структур с двумя параллельными топологическими проводниками с Майорановскими модами на концах. Компания планирует увеличить масштабность системы и реализовать алгоритмы квантовой коррекции ошибок.
Microsoft привлекло внимание Агентства DARPA, которое хочет ускорить создание квантовых вычислений. Microsoft участвует в программе US2QC и планирует построить прототип отказоустойчивого квантового компьютера в ближайшие годы.
Квантовые технологии Microsoft могут изменить многие отрасли, такие как материаловедение, химия и биоинженерия. Благодаря квантовым вычислениям, которые сегодня занимают много времени и денег, можно будет делать за считанные секунды. Microsoft уверена, что ее подход поможет достичь квантового превосходства быстрее, чем ожидалось.
