Microsoft представи квантов чип за бъдещи центрове за данни

Microsoft Corp. обяви, че е създала първия си квантов компютърен чип – важна стъпка в усилията на компанията да произведе устройства, които някой ден биха могли да решават проблеми, недостъпни за съвременните компютри.

Компанията твърди, че чипът Majorana 1 използва 8 квантови бита – основните единици на квантовото изчисляване – на парче хардуер с размерите на лепенка. Според тях, този чип в бъдеще може да побере 1 милион квантови бита. В момента чипът може да решава почти само математически задачи, които доказват, че може да бъде контролиран. Но инженерите на Microsoft казват, че той е достатъчно развит, за да послужи като основа за бъдещи квантови машини.

Новината от Microsoft показва, че инженерите са намерили начин да използват частиците, които правят квантовите изчисления възможни, в система, която някой ден може да задвижва центрове за данни и да даде тласък в области като химията и здравеопазването. Част от откритията, които описват работата на това, което компанията нарича топокондуктор, се публикуват в сряда в списанието Nature.

„Учени теоретизираха това още през 1937 г.,” каза Джейсън Зандър, изпълнителен вицепрезидент на Microsoft, натоварен с въвеждането на квантови и други обещаващи технологии на пазара. „Отне ни близо сто години, за да го докажем. Сега можем да го използваме.“ Той добави, че квантовите машини ще извършват полезни задачи след „години, а не десетилетия.“

Квантовите изчисления – чиято неизбежност бе предсказвана вече около десетилетие – през последните месеци стана обект на поредица от обявления, които показват, че тези машини може да се приближават до практическа ползваемост.

Технологията означава преход от основната структура на компютрите. Независимо дали става дума за iPhone или суперкомпютър в център за данни, всички компютри обработват информация в единици, наречени битове, които могат да бъдат кодирани като единица или нула. Квантовите битове представляват вероятности за единица или нула, като понякога могат да бъдат и двете едновременно.

Поради тази гъвкавост, низове от квантови битове могат да разглеждат няколко възможности едновременно, което им позволява да намират решения на проблеми, които остават неразрешими за традиционните машини, строго свързани с единици и нули. Alphabet Inc.’s Google през декември обяви, че новият му квантов чип решава проблем за пет минути, за разлика от традиционните компютри, на които би отнело повече от възрастта на Вселената.

Проблемът – както за Google, Microsoft и редица стартиращи компании, които работят върху квантови машини – е високият процент на грешки в технологията. За да се произведат частиците, които могат да бъдат електронно контролирани, са необходими среди, които са много студени и тихи, тъй като дори случайна топлина или звукови вълни могат да внесат грешки. В експериментите тези частици мигат и изчезват в дял от секунда. Коригирането на грешките в тях може да се окаже също толкова предизвикателно, колкото самото създаване на частиците.

Microsoft, която започна работата си по квантовите технологии през 2004 г., избра различен подход от повечето, като се фокусира върху минимизиране на грешките – конкретно върху Majorana, квазичастици, наречени на италианския физик, който ги теоретизира през 30-те години на ХХ век. Microsoft вярва, че квантовите битове на Majorana ще се окажат по-малко податливи на случайни преходи между единици и нули, в сравнение с квантовите битове, създадени по други методи.

За да изолират и контролират Majorana, Microsoft е събрала, атом по атом, ленти от индий-арсенид и е свързала алуминиеви наножици в H-образна форма. Когато се охладят до близо абсолютната нула и се настройват прецизно с магнитно поле, Majorana се индуцират в четирите крайни точки на буквата, създавайки един квантов бит. Той излъчва сигнали – единици и нули – които инженерите могат да четат с помощта на микровълни. Тази структура може да бъде повторена в цял чип.

Имаше някои неуспешни опити: изследователите на Microsoft смятаха, че са идентифицирали частиците през 2018 г., но по-късно оттеглиха статията, която се опитваше да го докаже. В крайна сметка те успяха да решат проблема и да създадат и измерят Majorana няколко години по-късно.

Още по темата

Защо Microsoft призна, че изкуственият интелект ни прави глупави?

Microsoft проверява дали DeepSeek не използва данни от OpenAI

Най-сериозният съперник на Google не е Microsoft, а стартъп

Microsoft ще похарчи 80 милиарда долара за AI центрове за данни тази година