Microsoft показала перший квантовий процесор на топологічних кубітах

Компанія Microsoft представила квантовий процесор Majorana 1, який використовує новий тип кубітів — топологічні, які потенційно здатні краще зберігати інформацію за всі аналоги, що існують сьогодні. Утім, поки розробники Microsoft опублікували лише проміжні результати роботи з такими кубітами, тож варто чекати на експериментальні підтвердження їхньої стабільності та працездатності. Стаття про розробку опублікована в Nature.

Чип Majorana 1, який створили у Microsoft. John Breche

Чим новий процесор відрізняється від інших?

На відміну від квантових процесорів, наприклад, від Google чи IBM, які використовують надпровідникові кубіти та вимагають екстремально низьких температур для стабільної роботи, Majorana 1 має потенціал бути менш чутливим до зовнішніх впливів. Це досягається завдяки тому, що в майоранівських квазічастинках, що лежать в основі нових кубітів, інформація зберігається не в одному місці, а у двох зв’язаних точках. Ці точки — це кінці надпровідних нанодротів, вбудовні у чип, у яких знаходяться квазічастинки, пов'язані єдиним квантовим станом.

Таким чином, зчитати або змінити інформацію можна лише через одночасну взаємодію з обома частинками, тож вплив зовнішніх чинників на одну з них не призведе до втрати інформації. Це відрізняє топологічні кубіти від традиційних, де інформація кодується у фізичних параметрах конкретної частинки, через що вплив на неї призводить до помилок. І якщо Microsoft підтвердить свій успіх роботи з новими кубітами, вони можуть стати основою для створення масштабованих, надійних квантових комп’ютерів, значно прискоривши розвиток квантових обчислень.

Серед зовнішніх чинників, які заважають квантовим процесорам працювати є навіть космос. Виявилося, щонайменше п'ята частина помилок у їхній роботі виникає через космічні промені, що порушують квантову заплутаність між кубітами.