Microsoft сделала ход в гонке квантовых вычислений. Раскрываем детали о чипе Majorana 1
Компания Microsoft представила новый квантовый компьютерный чип собственной разработки. Так она присоединилась к Google и IBM в гонке создания доступного квантового компьютера.
В отличие от обычных компьютеров, обрабатывающих информацию в виде единиц и нулей, квантовые компьютеры используют кубиты — единицы информации, способные находиться в суперпозиции нуля и единицы. Это практически и теоретически дает возможность решать с помощью квантовых технологий задачи, на которые самым мощным суперкомпьютерам требуются годы вычислительной работы.
Большинство современных квантовых компьютеров используются учеными и в лучшем случае содержат тысячи кубитов. Это очень молодая сфера технологий с присущими этому этапу ограничениями. Как ранние телефоны и карты памяти, квантовые компьютеры огромны, требуют специальных условий — охлаждения азотом и гелием — и решают «узкие» задачи.
Технологическая компания Microsoft вкладывается в квантовые технологии, как и другие гиганты индустрии: IBM и Google. В среду, 19 февраля 2025 года, исследователи показали компьютерный чип, работающий с топологическими квантовыми вычислениями. Сопровождающие чип научные детали опубликованы в журнале Nature.
В топологическом кубите информация распределена по всей системе, а не хранится в отдельных частицах. Из-за этого такие кубиты более устойчивы к шумам и ошибкам. Для работы топологических кубитов нужны квазичастицы-энионы. Это обобщение для бозонов и фермионов в двумерных системах, название образовано от английского any — «любой» в переводе на русский.
Для работы чипа понадобились особенные энионы — нулевые майорановские моды, состояние майорановского фермиона с нулевой энергией. Майорановские фермионы являются своей же античастицей и носят фамилию итальянского физика Этторе Майорана (Ettore Majorana), предсказавшего их существование. По этой причине чип тоже назвали Majorana 1.
Исследователи смогли пронаблюдать на чипе слияние неабелевых энионов и оценить этот процесс с высокой точностью измерений. Команда Microsoft также показала архитектуру устройства, совместимую с будущими тестами правил слияния квазичастиц-энионов. На чипе удалось провести единичное (single-shot) интерферометрическое измерение фермионной четности в структуре на основе арсенида индия и алюминия (InAs–Al).
Ученые сформировали интерферометр на основе квантовых точек и подключенного к ним нанопровода, находящегося под влиянием сверхпроводимости. Квантовые точки и провод не вступают в прямой контакт, соединение туннельное. Рабочие температуры исследования — от 50 до 300 милликельвин, для их достижения необходимо специальное охлаждение.
Полностью существование нулевой майорановской моды не доказано, однако именно эти квазичастицы и топологические кубиты теоретически могут сильно продвинуть квантовые вычисления. В своей статье сотрудники Microsoft представили новые данные, подтверждающие существование нужного эниона. Их предстоит проверить другим научным группам
Чип произвели в США, он значительно меньше других современных квантовых чипов — вся структура помещается в ладони. В нем восемь топологических кубитов.
Microsoft сразу представила свою разработку в потребительском дизайне. В компании считают, что этот чип сделает квантовые вычисления достаточно надежными для практического использования.
Хотя чип представляет собой значительный шаг вперед, Microsoft признала, что предстоит еще много инженерной работы, прежде чем квантовые компьютеры станут практическими инструментами. Компания утверждает, что этот прорыв может сделать такую реальность возможной в течение «лет, а не десятилетий».
Telegram 
Дзен 
VK Биологи провели молекулярный анализ тканей человеческого мозга и выяснили, что при тяжелой депрессии останавливается процесс образования новых нейронов. Открытие показало, что природа заболевания кроется не только в химическом дисбалансе нейромедиаторов, но и в физическом нарушении клеточного обновления гиппокампа.
Приблизительно 130 миллионов лет назад, когда по земле бродили динозавры, какое-то млекопитающее пробежало по влажной песчаной дюне на территории современной южной части Бразилии. Размер оставленных этим древним существом следов поразил палеонтологов.
Проблемы с дыханием во время сна могут отражаться не только на самочувствии днем, но и на интимной жизни мужчин. Новый метаанализ показал, что по мере усугубления таких нарушений во сне показатели эректильной функции снижаются.
Биологи провели молекулярный анализ тканей человеческого мозга и выяснили, что при тяжелой депрессии останавливается процесс образования новых нейронов. Открытие показало, что природа заболевания кроется не только в химическом дисбалансе нейромедиаторов, но и в физическом нарушении клеточного обновления гиппокампа.
Приблизительно 130 миллионов лет назад, когда по земле бродили динозавры, какое-то млекопитающее пробежало по влажной песчаной дюне на территории современной южной части Бразилии. Размер оставленных этим древним существом следов поразил палеонтологов.
Большой адронный коллайдер многие воспринимают как инструмент изучения первых мгновений жизни Вселенной и поиска редких частиц. Но ушедший на обновление ускоритель частиц все еще приносит новые данные и о таких, казалось бы, хорошо изученных объектах, как ядро атома кислорода. Физики ЦЕРН выяснили, что и оно, и ядро атома неона ведут себя не так, как предсказывали модели.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии