Microsoft heeft een grote doorbraak in quantum computing aangekondigd met de introductie van Majorana 1, ‘s werelds eerste quantumprocessor die wordt aangestuurd door topologische qubits. De processor is ontwikkeld met behulp van een revolutionaire klasse materialen die bekendstaat als topoconductors en markeert een cruciale stap in de richting van het bouwen van grootschalige, fouttolerante quantumcomputers. Quantum computing wordt al lang geprezen als een transformatieve technologie met het potentieel om gebieden als materiaalkunde, cryptografie en AI te revolutioneren .
Het bereiken van een schaalbaar en foutbestendig kwantumsysteem is echter een aanzienlijke uitdaging gebleven. De nieuwe Quantum Processing Unit (QPU) van Microsoft , Majorana 1, vertegenwoordigt een sprong voorwaarts door gebruik te maken van een Topological Core, die is ontworpen om een miljoen qubits op één chip te ondersteunen. Het nieuwste onderzoek van het bedrijf, gepubliceerd in Nature, toont het vermogen om topologische qubits te creëren en te manipuleren met behulp van een nieuw materiaalontwerp.
De kern van Microsofts doorbraak is de creatie van Majorana Zero Modes (MZM’s), een theoretisch quasi-deeltje dat nu wordt gebruikt in de topogeleiders van het bedrijf. In tegenstelling tot conventionele supergeleiders, waarbij elektronen paren en zonder weerstand stromen, gebruikt Microsofts aanpak MZM’s om kwantuminformatie op te slaan op een manier die inherent bestand is tegen externe interferentie. Deze natuurlijke bescherming verbetert de stabiliteit van qubits, die essentieel zijn voor grootschalige kwantumberekeningen.
Een belangrijke uitdaging in topologische quantum computing is het vermogen om quantuminformatie te lezen die in deze qubits is gecodeerd. Microsoft heeft dit probleem aangepakt met een innovatieve digitale meettechniek die afhankelijk is van het koppelen van quantum dots aan de nanodraden waar MZM’s zich bevinden. Deze aanpak maakt nauwkeurige, zeer betrouwbare uitlezingen van quantumtoestanden mogelijk, waardoor de kans op fouten aanzienlijk wordt verminderd en de weg wordt vrijgemaakt voor betrouwbare quantumfoutcorrectie.
De roadmap van Microsoft omvat de ontwikkeling van een fouttolerant quantumprototype (FTP), dat deel uitmaakt van het programma Underexplored Systems for Utility-Scale Quantum Computing (US2QC) van de Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA). Nadat Microsoft de haalbaarheid van zijn topologische qubits met succes had aangetoond, is het doorgegaan naar de laatste fase van het DARPA-initiatief, met plannen om in de komende jaren een functioneel quantumprototype te bouwen. De strategie van het bedrijf omvat het gebruik van een modulaire quantumarchitectuur op basis van tetrons, een schaalbare qubit-eenheid die foutcorrectie mogelijk maakt via digitale metingen in plaats van traditionele analoge quantumgates.
Deze innovatie vereenvoudigt grootschalige kwantumfoutcorrectie en vermindert het aantal fysieke qubits dat nodig is om een praktische kwantumcomputer te bouwen. De aankondiging van Microsoft markeert een belangrijke mijlpaal in de race naar kwantumcomputing op nutsschaal. Met een schaalbare aanpak, robuuste foutcorrectiemethoden en de steun van DARPA positioneert het bedrijf zichzelf als leider in de ontwikkeling van kwantumtechnologieën die baanbrekende wetenschappelijke en industriële vooruitgang kunnen ontsluiten. – Door MENA Newswire News Desk.