Microsoft tvrdí, že dosiahol prelom v kvantovej technológii. Ak je to pravda, predbehol Google či IBM
Spoločnosť Microsoft predstavila vytvorenie prvých topologických qubitov a ukazuje, ako vytvoriť celý kvantový počítač.
Výskumníci z Microsoftu oznámili vytvorenie prvých “topologických qubitov” v zariadení, ktoré ukladá informáciu v exotickom stave hmoty. Ide o technologický úspech, ktorý predstavuje významný posun v oblasti kvantových počítačov.
Okrem prelomového úspechu vedci zároveň publikovali aj “roadmapu”, teda vytýčenie cieľov, ktoré chcú splniť v nasledujúcich vedeckých prácach. Publikovanie tejto časovej osi vzbudzuje dojem, že vedci z Microsoftu majú už jasne premyslenú cestu k plne funkčnému kvantovému počítaču.
Prelom v kvantových počítačoch
Dizajn prelomového procesora Majorana 1 má podľa štúdie obsahovať až milión qubitov, teda kvantových bitov. Tradičné počítače pracujú s bitmi, ktoré môžu mať len jednu z dvoch hodnôt, buď 1 alebo 0. Kvantový bit využíva fyzikálny jav, ktorý nazývame superpozícia. V kvantovom svete je superpozícia stav, kedy kvantový objekt naberá všetky možné stavy a až kolapsom superpozície sa prehodí do konkrétneho stavu. V obore kvantových počítačov teda môže byť qubit 1 a 0 súčasne.
Procesor Majorana 1 má byť dostatočne výkonný na to, aby dokázal dosiahnuť niekoľko z najhlavnejších cieľov kvantovej výpočtovej technológie. Medzi tieto ciele patrí napríklad prelamovanie kryptografických kódov, vývoj nových liekov alebo materiálov. Ako informuje portál The Conversation, ak sa vyjadrenia Microsoftu potvrdia, spoločnosť by preskočila aj gigantov ako IBM alebo Google, ktorí momentálne vedú preteky vo vývoji kvantových počítačov.
Viacerí odborníci ale majú triezve pochybnosti. Štúdia Microsoftu ukazuje len časť ich veľkých tvrdení a roadmapa obsahuje množstvo prekážok, na ktoré musí spoločnosť nájsť riešenie. Spoločnosť vydala aj vyjadrenie, v rámci ktorého ukázala niečo, čo má byť podľa jej slov “hardvér kvantového počítača”. Microsoft ale nepriblížil, čo tento hardvér skutočne dokáže.
Neprehliadni
Ako sme ale spomenuli na začiatku, Microsoft sa chváli vývojom “topologického qubitu”. Lenže čo táto technológia predstavuje? Vyššie sme definovali qubit a čo ho robí výnimočným. Vytvorenie qubitu a získanie informácií z neho je extrémne náročné. Interakcie qubitu s externým svetom totiž ničia jemný stav superpozície. Topologické qubity sú jedným zo spôsobov, ako obísť tento problém. Microsoft použil na vytvorenie topologických qubitov častice Majorana. Tie predpovedal v roku 1937 taliansky výskumník Ettore Majorana.
Našiel Microsoft cestu ku kvantovým počítačom?
Častice Majorana sa nevyskytujú prirodzene, ako napríklad elektróny alebo protóny. Existujú len vo vzácnom type materiálu, ktorý nazývame topologický supervodič. Na vytvorenie tohto materiálu sa využíva extrémne pokročilý dizajn a supervodič musí byť schladený na mimoriadne nízke teploty.
Čo sa týchto špeciálnych častíc týka, tie sú tak vzácne, že sa skúmali len v univerzitnom prostredí. Neboli zatiaľ aplikované v praxi. Na vytvorenie qubitu Microsoft použil pár tenkých drôtov, pričom každý mal na oboch koncoch časticu Majorana. Tento prístup ukázal, že ich možno merať a sú odolné voči externým ruchom. Čisto teoreticky môže byť tento typ qubitu odolný voči chybám, ktoré zabraňujú fungovaniu iných dizajnov qubitu.
Ide o mimoriadne prácny prístup, no na konci je možné, že Microsoft našiel spôsob, ako vyvinúť technológiu odolnú voči chybám. Spoločnosť podotýka, že možno budeme potrebovať stovky fyzických qubitov na vytvorenie jedného spoľahlivého logického qubitu.
Znie to fantasticky, no spravidla býva pri podobných ohláseniach háčik. Samotný Microsoft priznáva, že ich qubit je “takmer bezchybný” nie úplne bezchybný. Dokonca aj Majorana procesor nedokáže vykonať špecifickú operáciu, ktorú nazývame T-brána, bez chyby.
Microsoft ale napreduje vo svojich výskumoch a v ďalších prácach sa pokúsi naplniť nasledujúce ciele na svojej časovej osi. Podľa odborníkov má však technologický gigant dobrú šancu, aby predbehol súčasných lídrov vo vývoji kvantových počítačov. Uvidíme, čo prinesú ďalšie zistenia spoločnosti. Možno sa ukáže, že Majorana procesor nikam nepovedie, no na druhú stranu si spoločnosť mohla práve vydláždiť cestu k funkčnému kvantovému počítaču.
