Microsoft har taget et stort spring inden for kvanteberegning med en ny type qubit, baseret på en teoretisk forudsagt, men aldrig tidligere bevist kvasi-partikel. Teknologien kan potentielt give dem en stor fordel i konkurrencen mod Google og IBM, der allerede opererer med kvantechips på over 1.000 qubits.
Microsofts gennembrud er netop blevet offentliggjort i det anerkendte tidsskrift Nature og kan markere et afgørende vendepunkt i udviklingen af kvantecomputere. Det skriver Ars Technica.
Microsofts kvanteforskning fokuserer på Majorana zero modes, en eksotisk kvasi-partikel, som fysikere i årtier har diskuteret, men aldrig formået at bevise eksistensen af eksperimentelt. Den nye Nature-artikel dokumenterer, at Microsofts forskere har opnået en måling af denne kvasi-partikel, hvilket potentielt baner vejen for mere stabil og skalerbar kvanteberegning.
Den videnskabelige metode bag opdagelsen involverer en særlig type hardware, hvor superledende aluminium kombineres med en halvleder af indium-arsenid. Når enheden køles til ekstreme temperaturer nær det absolutte nulpunkt, opfører elektronerne sig på en måde, der stemmer overens med Majorana-teorien.
“Det er ikke en endegyldig demonstration, men de alternative forklaringer ville kræve en ekstremt usandsynlig kombination af faktorer,” siger Microsoft-fysikeren Chetan Nayak i en kommentar til forskningen.
Danner grundlag for ny processor
Opdagelsen danner grundlaget for Microsofts første kvanteprocessor, Majorana 1, der indeholder otte qubits baseret på den nye teknologi. Selvom konkurrenterne allerede har kvantesystemer med mange flere qubits, hævder Microsoft, at deres tilgang har tre væsentlige fordele:
- Forbedret stabilitet – Majorana-qubits er mindre følsomme over for fejl, hvilket kan reducere behovet for kompleks fejlkorrigering.
- Kompakt design – Microsoft estimerer, at de kan placere en million qubits på en enkelt chip.
- Simpel kontrol – I stedet for avancerede lasersystemer eller mikrobølgestyrede qubits anvender Majorana 1 en simpel spændingskontrol, hvilket gør teknologien lettere at implementere.
Microsoft planlægger allerede næste generation af deres kvantehardware og arbejder tæt sammen med partnere via Azure Quantum. Selv om de stadig er bagud i antallet af qubits sammenlignet med Google og IBM, satser de på, at deres mere robuste og skalerbare teknologi vil give dem en afgørende fordel. Om det vil revolutionere kvanteberegning, må de kommende år vise.
Hvad betyder det for dig og mig?
Kvantecomputere lyder måske som noget fra en fjern fremtid, men teknologien kan få en stor indflydelse på vores dagligdag. I takt med at kvantechips bliver mere stabile og tilgængelige, vil kvanteberegning kunne løse problemer, som almindelige computere aldrig ville kunne klare. Det kan betyde alt fra markant bedre kunstig intelligens og hurtigere medicinudvikling til sikrere kryptering af vores personlige data.