Microsoft onthuld De Majorana 1 -chip op woensdag en beweert dat het aantoont dat Quantum Computing “jaren, niet decennia” verwijderd is van de praktische toepassing, afgestemd op vergelijkbare voorspellingen van Google en IBM met betrekking tot de vooruitgang in de computertechnologie.
Microsoft onthult majorana 1 chip voor praktisch kwantum computing
Quantum Computing belooft berekeningen uit te voeren die miljoenen jaren klassieke systemen zouden kosten, waardoor mogelijk revolutionair velden zoals geneeskunde en chemie. Het vormt echter ook een bedreiging voor de huidige cybersecurity -systemen, die afhankelijk is van de langere tijd die nodig is voor klassieke computers om coderingsmethoden te breken.
Een belangrijke hindernis in kwantum computing is het beheren van qubits, de fundamentele eenheden van kwantuminformatie, die snel maar moeilijk te beheersen en foutgevoelig zijn. Microsoft beweert dat de Majorana 1 -chip minder vatbaar is voor fouten in vergelijking met concurrenten en een aanstaande paper in het tijdschrift citeert Natuur als bewijs.
De tijdlijn voor de beschikbaarheid van nuttige kwantumcomputers is onderworpen aan discussie in de technische industrie. NVIDIA CEO Jensen Huang onlangs vermeld Dat de technologie twee decennia verwijderd is van het overtreffen van de chips van zijn bedrijf, die integraal deel uitmaken van kunstmatige intelligentie. Google heeft daarentegen commerciële applicaties voor Quantum Computing opgeëist, liggen slechts vijf jaar vooruit, terwijl IBM voorspelt dat grootschalige kwantumcomputers tegen 2033 operationeel zullen zijn.
De Majorana 1-chip is ontwikkeld gedurende bijna twee decennia en maakt gebruik van een subatomair deeltje dat bekend staat als de Majorana Fermion, theoretiseerd in de jaren 1930, die kenmerken bezit die het minder foutgevoelig zouden kunnen maken. Microsoft ontwierp de chip met behulp van indiumarsenide en aluminium, met behulp van een supergeleidende nanodraad om de deeltjes te controleren, met standaard computergerechtelijke apparatuur voor controle.
Hoewel de Majorana 1 -chip minder qubits heeft dan rivaliserende aanbiedingen van Google en IBM, gelooft Microsoft dat zijn chips minder qubits vereisen vanwege lagere foutenpercentages. Er is geen specifieke tijdlijn verstrekt om op te schalen om krachtigere kwantumcomputers te maken, maar het bedrijf beweert dat de vorderingen aan de horizon liggen.
Jason Zander, Microsoft’s Executive Vice President die toezicht hield op langetermijnstrategische initiatieven, beschreef Majorana 1 als een ‘hoog risico, hoge beloning’ en streven gefabriceerd in Microsoft Labs in Washington State en Denemarken. “Het moeilijkste deel is de fysica opgelost. Er is geen leerboek hiervoor en we moesten het uitvinden, ‘zei Zander in een interview met Reuters.
Harvard -natuurkundige Philip Kim, die niet betrokken was bij het onderzoek, noemde de Majorana -fermionen een belangrijk onderwerp onder fysici en beschouwde het werk van Microsoft als een “opwindende ontwikkeling” die het bedrijf in de voorgrond van Quantum Research positioneert. Hij merkte de veelbelovende aard op van de hybride aanpak van Microsoft die traditionele halfgeleiders en exotische supergeleiders combineert voor potentieel schaalbare chips.
De onderzoekers van Microsoft meldden dat ze een nieuwe staat van materie hebben gecreëerd die een ’topologische qubit’ wordt genoemd, die kan worden gebruikt om complexe wiskundige, wetenschappelijke en technologische uitdagingen aan te gaan. Deze ontwikkeling plaatst Microsoft in een competitief landschap, wat een evolutie suggereert in technologische bezigheden die verder gaan dan kunstmatige intelligentie.
De concurrentie werd in december intenser toen Google zijn experimentele kwantumcomputer demonstreerde die in vijf minuten een berekening voltooide, wat traditionele supercomputers 10 septillion jaar zou duren om op te lossen. Microsoft is van plan zijn kwantumtechnologie te verbeteren die mogelijk de methoden van Google overtreft door topologische qubits op te nemen in een chip die de voordelen van klassieke halfgeleiders en supergeleiders combineert.
Bij extreem lage temperaturen vertoont de chip uniek gedrag dat Microsoft gelooft dat oplossingen mogelijk maken voor uitdagingen die onbereikbaar zijn door klassieke systemen. Het bedrijf beweert dat zijn technologie minder volatiel is dan andere kwantumtechnologieën, waardoor de haalbaarheid van het gebruik van deze kracht wordt verbeterd.
Ondanks scepsis van sommige academici met betrekking tot de haalbaarheid van de voortgang van Microsoft, stimuleert de technologie die in een onderzoekspaper wordt gepubliceerd in Nature op woensdag inspanningen die de technologische landschappen aanzienlijk kunnen beïnvloeden. De vorderingen kunnen bredere implicaties hebben, waaronder de mogelijkheid om codering in gevaar te brengen die zorgt voor de nationale veiligheid.
Terwijl de Verenigde Staten Quantum Computing voornamelijk vooruitgaat via grote bedrijven zoals Microsoft, investeert China naar verluidt $ 15,2 miljard in de technologie, naast de toewijding van de Europese Unie van $ 7,2 miljard.
Quantum Computing, geworteld in tientallen jaren van onderzoek naar kwantummechanica, bevindt zich nog in het experimentele stadium. Recente ontwikkelingen van Microsoft, Google en andere spelers kunnen het veld echter binnenkort in staat stellen het verwachte potentieel te vervullen.
Inzicht in hoe kwantum computing verschilt van traditionele computing omvat het herkennen dat klassieke computers bits gebruiken om informatie in binaire vorm op te slaan en te verwerken (1 of 0). Quantumcomputers manipuleren daarentegen qubits, die een combinatie van 1 en 0 tegelijkertijd kunnen vertegenwoordigen. Met deze eigenschap kan een kwantumcomputer veel grotere hoeveelheden informatie bevatten naarmate het aantal qubits toeneemt.
Terwijl talloze bedrijven, waaronder Google, voornamelijk supergeleiders gebruiken om qubits te creëren door metalen te koelen tot lage temperaturen, is Microsoft gericht op een hybride benadering die in 1997 halfgeleiders en supergeleiders samenvoegt, afkomstig van principes die zijn geconceptualiseerd door fysicus Alexei Kitaev.
Het project van Microsoft, dat begin 2000 begon, is het langstlopende onderzoeksinitiatief, met een verbintenis van alle drie de CEO’s, inclusief de huidige CEO Satya Nadella. Het bedrijf ontwikkelde een apparaat bestaande uit indiumarsenide en aluminium; Wanneer het wordt afgekoeld tot ongeveer 400 graden onder nul, toont het gedrag dat de levensvatbaarheid van kwantum computing kan bevestigen.
Philip Kim beschreven De creatie zo belangrijk, waarin staat dat topologische qubits het veld naar voren konden duwen. Desalniettemin suggereerde Jason Alicea, een professor in de theoretische fysica, dat er onzekerheid blijft over de realisatie van een echte topologische qubit en riep op tot verificatie van de claims, en benadrukt dat het project veelbelovend is voor toekomstige vooruitgang in kwantumtechnologie.
Momenteel meldde Microsoft het bouwen van slechts acht topologische qubits die nog niet zijn gekalibreerd voor zinvolle berekeningen, maar worden beschouwd als een cruciale stap in de richting van het bereiken van krachtigere kwantum computing. Ondanks de technologie die problemen met fouten geconfronteerd, onderzoeken wetenschappers methoden om de nauwkeurigheid en prestaties te verbeteren.
Zoals Google in zijn experimenten heeft aangetoond, vermindert het verhogen van het aantal qubit aanzienlijk fouten door geavanceerde wiskundige technieken, die effectiever kunnen worden voor Microsoft als topologische qubits worden geperfectioneerd, waardoor mogelijk een minder gecompliceerde foutcorrectiebenadering biedt.
Hoewel qubits meerdere waarden tegelijkertijd kunnen bevatten, staan ze voor de uitdaging van decoherentie wanneer informatie wordt opgehaald, die in een conventioneel beetje instorten. Onderzoekers moeten aanspreken hoe de integriteit van op qubit gebaseerde systemen tijdens de werking kan worden gehandhaafd. Microsoft gelooft dat de unieke eigenschappen van topologische qubits deze uitdaging kunnen oplossen, waar ze stabiel zouden blijven wanneer toegang is tot informatie.
Uitgelichte afbeelding Credit: Microsoft
