20 лютого 2025 року компанія Microsoft оголосила про створення революційного квантового чіпа під назвою Majorana 1, який використовує новий стан матерії — топологічний надпровідник. Ця розробка знаменує значний прорив у галузі квантових обчислень, відкриваючи шлях до створення надпотужних квантових комп’ютерів, здатних вирішувати завдання, недоступні для сучасних класичних систем.

Новий стан матерії: топологічний надпровідник

Основою Majorana 1 є використання топологічного надпровідника — матеріалу, який дозволяє створювати та контролювати так звані ферміони Майорани. Ці субатомні частинки мають унікальні властивості, що робить їх менш схильними до помилок і більш керованими в порівнянні з традиційними кубітами. Використання ферміонів Майорани дозволяє створювати топологічні кубіти, які є більш стабільними та надійними для масштабованих квантових обчислень.

Генеральний директор Microsoft Сатья Наделла підкреслив важливість цього відкриття, зазначивши, що новий матеріал був виявлений після майже двох десятиліть досліджень і є ключовим елементом для створення більш стабільних кубітів. Це відкриття може призвести до створення квантових комп’ютерів з мільйоном кубітів на одному чіпі, що дозволить вирішувати складні проблеми, недоступні для сучасних комп’ютерів.

Потенціал квантових обчислень

Квантові комп’ютери мають потенціал революціонізувати різні галузі, від криптографії до розробки нових ліків. Завдяки здатності обробляти величезні обсяги даних і виконувати складні обчислення набагато швидше, ніж класичні комп’ютери, вони можуть сприяти значним проривам у науці та техніці. Наприклад, у сфері охорони здоров’я квантові обчислення можуть прискорити процес відкриття нових медикаментів, моделюючи взаємодії молекул на квантовому рівні. У галузі екології вони можуть допомогти в розробці нових матеріалів для очищення навколишнього середовища або ефективнішого використання енергії.

Конкуренція та перспективи

Незважаючи на те, що Majorana 1 наразі має меншу кількість кубітів у порівнянні з конкурентами, такими як Google та IBM, його перевага полягає в нижчому рівні помилок, що робить його більш ефективним. Microsoft прогнозує, що комерційна життєздатність цих потужних квантових комп’ютерів буде досягнута протягом кількох років, а не десятиліть, незважаючи на виклики, пов’язані з масштабуванням технології.

Розробка Majorana 1 стала можливою завдяки роботі лабораторій Microsoft у штаті Вашингтон та Данії, що підкреслює глобальний характер досліджень у цій галузі. Конкуренти, такі як Google, IBM та навіть уряд Китаю, також активно інвестують у квантові технології, що свідчить про високий рівень інтересу та конкуренції в цій сфері.

Виклики та майбутнє

Хоча розробка практичних та надійних квантових комп’ютерів може зайняти ще кілька років, Microsoft має на меті створити утилітарну квантову обчислювальну систему до кінця цього десятиліття. Це досягнення має значні геостратегічні наслідки, оскільки як США, так і Китай змагаються у розвитку цієї технології. Однак експерти закликають до обережного оптимізму, оскільки сфера квантових обчислень залишається складною та сповненою викликів.

Успіх Majorana 1 є результатом майже двох десятиліть досліджень компанії в галузі квантових обчислень. Цей прорив відкриває нові можливості для створення масштабованих та надійних квантових систем, які можуть мати значний вплив на різні галузі, від медицини до екології. Завдяки таким розробкам, як Majorana 1, майбутнє квантових обчислень стає дедалі ближчим та реальнішим.