Microsoft zaprezentował wczoraj Majorana 1 – pierwszy na świecie chip kwantowy oparty na nowatorskiej architekturze Topological Core. Dzięki temu firma liczy na to, że komputery kwantowe zdolne do rozwiązywania realnych, przemysłowych problemów powstaną w latach, a nie dekadach.
Kluczowym elementem przełomu jest zastosowanie topokonduktora, nowego typu materiału zdolnego do kontrolowania cząstek Majorany. Pozwala to tworzyć stabilniejsze i łatwiejsze do skalowania qubity – podstawowe jednostki komputerów kwantowych.
Podobnie jak kiedyś półprzewodniki umożliwiły rozwój elektroniki, topokonduktory otwierają drogę do komputerów kwantowych o milionie qubitów. Osiągnięcie tego progu pozwoli na rozwiązanie problemów, z którymi tradycyjne komputery sobie nie radzą – od rozpadu mikroplastiku po samoregenerujące się materiały w budownictwie i medycynie.
Nowa architektura – kwantowy przełom w kieszeni
Według Microsoftu Majorana 1 pomieści milion qubitów na chipie wielkości dłoni. „Jeśli twój projekt kwantowy nie ma drogi do miliona qubitów, to donikąd nie zmierza” – mówi Chetan Nayak, jeden z liderów projektu w Microsoft.
Topokonduktor to materiał o zupełnie nowym stanie materii – nie jest to ani ciało stałe, ani ciecz, ani gaz, ale tzw. stan topologiczny. Dzięki temu Majorana 1 oferuje stabilne qubity sterowane cyfrowo, co eliminuje konieczność stosowania skomplikowanej kontroli analogowej. Artykuł w Nature potwierdza, że Microsoft nie tylko stworzył ten egzotyczny stan kwantowy, ale też dokładnie go zmierzył – co było kluczowym krokiem do jego wykorzystania w praktyce.
Dlaczego to przełom?
Komputery kwantowe pozwalają modelować naturę z niespotykaną dotąd precyzją – od reakcji chemicznych po interakcje molekularne. W praktyce oznacza to, że mogą:
- Opracować materiały samonaprawiające się, które mogłyby eliminować korozję czy pęknięcia w mostach.
- Rozwiązać problem mikroplastiku, tworząc katalizatory skutecznie rozkładające zanieczyszczenia.
- Zrewolucjonizować rolnictwo, symulując zachowanie enzymów i zwiększając plony w trudnych warunkach.
Największa zaleta? Koniec z latami prób i błędów. Inżynierowie mogliby opisać w prostych słowach, jaki materiał chcą stworzyć, a komputer kwantowy natychmiast podałby „przepis” na idealne rozwiązanie.
Kwantowy komputer na skalę przemysłową
Microsoft od lat inwestuje w topologiczne qubity, wierząc, że będą one bardziej stabilne i wymagające mniej korekcji błędów niż inne rozwiązania. To ryzykowna, ale potencjalnie przełomowa strategia. Majorana 1 to dowód, że było warto – chip ten ma szansę wyznaczyć nowy standard w przemyśle kwantowym.
„To jedno – odkryć nowy stan materii. Ale prawdziwe wyzwanie to przemyśleć kwantowe obliczenia na skalę” – podsumowuje Nayak. Microsoft może być właśnie na tej drodze.