Microsoft revelado Seu chip majorana 1 na quarta -feira, alegando que demonstra que a computação quântica é “anos, não décadas” de aplicação prática, alinhando -se com previsões semelhantes do Google e da IBM sobre avanços na tecnologia de computação.
A Microsoft revela majorana 1 chip para computação quântica prática
A computação quântica promete realizar cálculos que levariam sistemas clássicos milhões de anos, potencialmente revolucionando campos como medicina e química. No entanto, também representa uma ameaça aos atuais sistemas de segurança cibernética, contando com o tempo prolongado necessário para os computadores clássicos quebrarem os métodos de criptografia.
Um obstáculo significativo na computação quântica é gerenciar qubits, as unidades fundamentais de informações quânticas, que são rápidas, mas difíceis de controlar e propensas a erros. A Microsoft afirma que o chip majorana 1 é menos suscetível a erros em comparação com os concorrentes e cita um próximo artigo no diário Natureza como evidência.
A linha do tempo para a disponibilidade de computadores quânticos úteis está sujeita a debate no setor de tecnologia. CEO da Nvidia, Jensen Huang, recentemente declarado O fato de a tecnologia estar a duas décadas de superar os chips de sua empresa, que são essenciais à inteligência artificial. Por outro lado, o Google reivindicou aplicações comerciais para computação quântica está apenas cinco anos à frente, enquanto a IBM prevê que os computadores quânticos em larga escala estarão operacionais até 2033.
Desenvolvido ao longo de quase duas décadas, o chip majorana 1 utiliza uma partícula subatômica conhecida como Fermão Majorana, teorizada na década de 1930, que possui características que podem torná-lo menos propenso a erros. A Microsoft projetou o chip usando arseneto de índio e alumínio, empregando um nanofio supercondutor para monitorar as partículas, com equipamentos de computação padrão para controle.
Embora o chip majorana 1 tenha menos qubits do que ofertas rivais do Google e IBM, a Microsoft acredita que seus chips exigirão menos qubits devido a taxas de erro mais baixas. Não foi fornecida uma linha do tempo específica para aumentar para criar computadores quânticos mais poderosos, mas a empresa sustenta que os avanços estão no horizonte.
Jason Zander, vice-presidente executivo da Microsoft, supervisionando iniciativas estratégicas de longo prazo, descreveu Majorana 1 como um empreendimento de “alto risco e alta recompensa” fabricado em Microsoft Labs, localizado no estado de Washington e na Dinamarca. “A parte mais difícil tem resolvido a física. Não há livro para isso, e tivemos que inventá -lo ”, disse Zander em entrevista à Reuters.
O físico de Harvard Philip Kim, que não estava envolvido na pesquisa, se referiu aos férmions majorana como um tópico significativo entre os físicos e considerou o trabalho da Microsoft como um “desenvolvimento emocionante” que posiciona a empresa na vanguarda da pesquisa quântica. Ele observou a natureza promissora da abordagem híbrida da Microsoft que combina semicondutores tradicionais e supercondutores exóticos para chips potencialmente escaláveis.
Os pesquisadores da Microsoft relataram que criaram um novo estado de matéria chamado “qubit topológico”, que poderia ser aproveitado para enfrentar desafios matemáticos, científicos e tecnológicos complexos. Esse desenvolvimento coloca a Microsoft em um cenário competitivo, sugerindo uma evolução em atividades tecnológicas além da inteligência artificial.
A concorrência se intensificou em dezembro, quando o Google demonstrou seu computador quântico experimental, completando um cálculo em cinco minutos, o que levaria os supercomputadores tradicionais de 10 anos de setembro para resolver. A Microsoft pretende aprimorar sua tecnologia quântica potencialmente superando os métodos do Google, incorporando qubits topológicos em um chip que combina as vantagens dos semicondutores e supercondutores clássicos.
A temperaturas extremamente baixas, o chip exibe um comportamento único que a Microsoft acredita que permitirá soluções para desafios inatingíveis pelos sistemas clássicos. A empresa afirma que sua tecnologia é menos volátil do que outras tecnologias quânticas, melhorando a viabilidade de utilizar esse poder.
Apesar do ceticismo de alguns acadêmicos em relação à viabilidade do progresso da Microsoft, a tecnologia discutida em um trabalho de pesquisa publicado na Nature na quarta -feira impulsiona os esforços que poderiam impactar significativamente as paisagens tecnológicas. Os avanços podem ter implicações mais amplas, incluindo a capacidade de comprometer a criptografia que garante a segurança nacional.
Enquanto os Estados Unidos estão avançando com a computação quântica principalmente por meio de grandes empresas como a Microsoft, a China investe US $ 15,2 bilhões na tecnologia, juntamente com o compromisso da União Europeia de US $ 7,2 bilhões.
A computação quântica, enraizada em décadas de pesquisa em mecânica quântica, ainda está no estágio experimental. No entanto, os avanços recentes da Microsoft, Google e outros jogadores podem em breve permitir que o campo cumpra seu potencial previsto.
Compreender como a computação quântica difere da computação tradicional envolve reconhecer que os computadores clássicos usam bits para armazenar e processar informações em forma binária (1 ou 0). Por outro lado, os computadores quânticos manipulam qubits, que podem representar uma combinação de 1 e 0 simultaneamente. Essa propriedade permite que um computador quântico mantenha quantidades de informações muito maiores à medida que o número de qubits aumenta.
Enquanto numerosas empresas, incluindo o Google, utilizam principalmente supercondutores para criar qubits, resfriando metais a baixas temperaturas, a Microsoft está focada em uma abordagem híbrida que mescla semicondutores e supercondutores, originários de princípios conceituados pelo físico Alexei Kitaev em 1997.
O projeto da Microsoft, que começou no início dos anos 2000, é sua iniciativa de pesquisa mais antiga, com um compromisso dos três CEOs, incluindo o atual CEO Satya Nadella. A empresa desenvolveu um dispositivo composto por arseneto de índio e alumínio; Quando resfriado a cerca de 400 graus abaixo de zero, ele exibe comportamentos que podem confirmar a viabilidade da computação quântica.
Philip Kim descrito A criação como significativa, afirmando que os qubits topológicos poderiam empurrar o campo para a frente. No entanto, Jason Alicea, professor de física teórico, sugeriu que permanece incerteza sobre a realização de um verdadeiro qubit topológico e pediu verificação das reivindicações, enfatizando que o projeto promessa para avanços futuros na tecnologia quântica.
Atualmente, a Microsoft relatou a construção de apenas oito qubits topológicos que ainda não estão calibrados para cálculos significativos, mas são considerados um passo crucial para alcançar a computação quântica mais poderosa. Apesar da tecnologia enfrentando problemas com erros, os cientistas estão explorando métodos para melhorar a precisão e o desempenho.
Como o Google mostrou em seus experimentos, o aumento da contagem de qubits reduz significativamente os erros por meio de técnicas matemáticas avançadas, que podem se tornar mais eficazes para a Microsoft se os qubits topológicos forem aperfeiçoados, oferecendo potencialmente uma abordagem de correção de erro menos complicada.
Embora os qubits possam conter vários valores simultaneamente, eles enfrentam o desafio da decoerência quando as informações são recuperadas, colapsando em um bit convencional. Os pesquisadores precisam abordar como manter a integridade dos sistemas baseados em qubit durante a operação. A Microsoft acredita que as propriedades exclusivas dos qubits topológicas podem resolver esse desafio, onde permaneceriam estáveis quando as informações forem acessadas.
Crédito da imagem em destaque: Microsoft
