Microsoft tiết lộ chip lượng tử Majorana 1, tuyên bố giải quyết sự bất ổn của Qubit

Điện toán lượng tử từ lâu đã được coi là chìa khóa để giải quyết các vấn đề phức tạp mà máy tính cổ điển không thể xử lý, từ việc mô phỏng các vật liệu mới đến phá vỡ mã hóa hiện đại.

Tuy nhiên, tiến trình đã bị cản trở bởi một vấn đề cơ bản: Qubit không ổn định. Ngay cả sự can thiệp nhỏ nhất cũng khiến các bit lượng tử (qubit) mất trạng thái của chúng, dẫn đến các lỗi tính toán.

Microsoft cho biết họ đã phát triển một giải pháp. Công ty hiện đã giới thiệu Majorana 1, một bộ xử lý lượng tử được thiết kế để giảm các lỗi Qubit ở cấp độ phần cứng, sử dụng các qubit tô màu. Theo Microsoft , cách tiếp cận mới này có thể cho phép các hệ thống lượng tử quy mô lớn không Dựa vào các phương pháp điều chỉnh lỗi phức tạp để chức năng. P> Chiến lược của Microsoft tương phản với những nỗ lực của Google và IBM, cả hai đều đã đạt được tiến bộ trong siêu dẫn Qubit nhưng tiếp tục đấu tranh với tỷ lệ do tỷ lệ lỗi. Chip liễu của Google, được công bố vào năm 2024, đã chứng minh một bước đột phá trong điều chỉnh lỗi lượng tử, trong khi Bộ xử lý Condor , ra mắt vào năm 2023, trở thành chip lượng tử siêu dẫn lớn nhất cho đến nay, cho đến nay, Với 1.121 qubit. Nếu Majorana 1 hoạt động như dự định, nó có thể xác định lại điện toán lượng tử bằng cách loại bỏ một trong những thách thức kỹ thuật khó khăn nhất của nó. Dựa vào các qubit siêu dẫn hoặc bị mắc kẹt, cả hai đều rất nhạy cảm với tiếng ồn môi trường. Điều này buộc các kỹ sư phát triển các thuật toán sửa lỗi phức tạp, đòi hỏi một số lượng lớn các qubit dự phòng để duy trì độ chính xác. Đề xuất thay thế của Microsoft, các qubit cấu trúc liên kết, dựa trên một nguyên tắc vật lý khác nhau về cơ bản. không có chế độ. Đây là những trạng thái lượng tử kỳ lạ đầu tiên được lý thuyết hóa vào năm 1937, được cho là vốn có khả năng chống xáo trộn. Trong một tuyên bố, Microsoft Technical Fellow Chetan Nayak đã mô tả nó như là một bóng bán dẫn cho thời đại lượng tử”, nhấn mạnh rằng, nếu thành công, nó có thể dẫn đến một máy tính lượng tử có khả năng có khả năng mở rộng lên hàng triệu qubit.

[ Nội dung được nhúng]

Nghiên cứu tự nhiên cho vay sự tin cậy đối với các khiếu nại của Microsoft

Trong khi phương pháp của Microsoft là tham vọng, thì nó Tính khả thi đã là một chủ đề tranh luận trong nhiều năm. Các qubit dựa trên Majorana.

Nghiên cứu tập trung vào đo lường chẵn lẻ giao thoa Độ chính xác. Được kiểm soát, nó chưa chứng minh rằng chúng có thể được sử dụng để xây dựng một máy tính lượng tử hoạt động đầy đủ. Kết quả cho thấy cách tiếp cận của Microsoft có tiềm năng, nhưng cần thử nghiệm thêm để xác định xem liệu nó có thể được thu nhỏ vượt quá các thiết lập trong phòng thí nghiệm hay không./H3>

Cách tiếp cận của Microsoft với Majorana 1 là một phản ứng trực tiếp đối với các thách thức về khả năng mở rộng và lỗi đã làm chậm tiến trình điện toán lượng tử. Chip liễu của Google đã chứng minh rằng việc điều chỉnh lỗi có thể được quản lý đủ tốt cho khả năng mở rộng trong tương lai, nhưng nó vẫn dựa vào các qubit siêu dẫn, vốn vốn rất dễ vỡ.

. Bộ xử lý Condor của nó đã lập kỷ lục với 1.121 qubit, khiến nó trở thành bộ xử lý lượng tử siêu dẫn lớn nhất thế giới tại thời điểm đó. Tuy nhiên, kiến ​​trúc của nó vẫn yêu cầu các cơ chế điều chỉnh lỗi quy mô lớn, khiến khả năng mở rộng trở nên khó khăn. Nếu Majorana 1 đạt được mục tiêu dự định của mình, nó có thể cho phép các bộ xử lý lượng tử với hàng triệu qubits, vượt ra ngoài tầm với của các thiết kế siêu dẫn hiện tại.

Nghiên cứu lượng tử của Microsoft đã đạt được lực kéo vượt ra ngoài khu vực tư nhân. Công ty đã được chọn cho chương trình Điện toán lượng tử quy mô tiện ích của DARPA (US2QC) Sáng kiến ​​nhằm đẩy nhanh sự phát triển của các hệ thống lượng tử chịu lỗi. Sự bao gồm của Microsoft trong chương trình này báo hiệu rằng phương pháp của nó được xem là một con đường tiềm năng đến điện toán lượng tử quy mô lớn.