Microsoft enthüllt Sein Majorana 1 -Chip am Mittwoch und behauptet, dass Quantum Computing „Jahre nicht Jahrzehnte“ von der praktischen Anwendung entfernt ist und ähnliche Prognosen von Google und IBM hinsichtlich der Fortschritte in der Computertechnologie ausrichten.
Microsoft enthüllt Majorana 1 Chip für praktisches Quantencomputer
Quantum Computing verspricht, Berechnungen durchzuführen, die klassische Systeme Millionen von Jahren erleiden würden, was möglicherweise Felder wie Medizin und Chemie revolutioniert. Es stellt jedoch auch eine Bedrohung für aktuelle Cybersicherheitssysteme dar und stützt sich auf die verlängerte Zeit, die für klassische Computer erforderlich ist, um Verschlüsselungsmethoden zu brechen.
Eine signifikante Hürde beim Quantencomputer besteht darin, Qubits zu verwalten, die grundlegenden Einheiten von Quanteninformationen, die schnell, aber schwer zu kontrollieren und fehleranfällig sind. Microsoft behauptet, dass der Majorana 1 -Chip im Vergleich zu Wettbewerbern weniger anfällig für Fehler ist, und zitiert ein bevorstehendes Papier in der Zeitschrift Natur als Beweis.
Der Zeitplan für die Verfügbarkeit nützlicher Quantencomputer unterliegt der Debatte in der Tech -Branche. Nvidia -CEO Jensen Huang kürzlich angegeben Dass die Technologie zwei Jahrzehnte davon abhängt, die Chips seines Unternehmens zu übertreffen, die für die künstliche Intelligenz einreichend sind. Im Gegensatz dazu behauptete Google, kommerzielle Anwendungen für Quantum Computing liegen nur fünf Jahre im Voraus, während IBM voraussagt, dass große Quantencomputer bis 2033 in Betrieb sein werden.
Der über zwei Jahrzehnte entwickelte Majorana 1-Chip verwendet ein subatomisches Teilchen, das als Majorana-Fermion bekannt ist, das in den 1930er Jahren theoretisiert wurde und Eigenschaften besitzt, die es weniger fehleranfällig machen könnten. Microsoft entwarf den Chip mit Indiumarsenid und Aluminium mit einem supraleitenden Nanodraht zur Überwachung der Partikel mit Standard -Computergeräten zur Kontrolle.
Obwohl der Majorana 1 -Chip von Google und IBM weniger Qubits als konkurrierende Angebote hat, ist Microsoft der Ansicht, dass seine Chips aufgrund niedrigerer Fehlerraten weniger Qubits benötigen. Es wurde keine spezifische Zeitleiste für die Skalierung zur Erstellung leistungsfähigerer Quantencomputer bereitgestellt, aber das Unternehmen behauptet, dass Fortschritte am Horizont stehen.
Jason Zander, Executive Vice President von Microsoft, der langfristige strategische Initiativen beaufsichtigt, beschrieb Majorana 1 als ein „hohes Risiko, hohe Belohnung“, das in Microsoft Labs im Bundesstaat Washington und Dänemark erfunden wurde. „Der schwierigste Teil war es, die Physik zu lösen. Es gibt kein Lehrbuch dafür, und wir mussten es erfinden “, sagte Zander in einem Interview mit Reuters.
Harvard Physicist Philip Kim, der nicht an der Forschung beteiligt war, bezeichnete die Majorana Fermions als bedeutendes Thema unter Physikern und als „aufregende Entwicklung“ von Microsoft als „aufregende Entwicklung“, die das Unternehmen an der Spitze der Quantenforschung positioniert. Er bemerkte die vielversprechende Natur des Hybridansatzes von Microsoft, der traditionelle Halbleiter und exotische Supraleiter für potenziell skalierbare Chips kombiniert.
Die Forscher von Microsoft berichteten, sie hätten einen neuen Zustand der Materie geschaffen, der als „topologisches Qubit“ bezeichnet wird und zur Bewältigung komplexer mathematischer, wissenschaftlicher und technologischer Herausforderungen in Angriff genommen werden könnte. Diese Entwicklung versetzt Microsoft in eine Wettbewerbslandschaft, was auf eine Entwicklung technologischer Aktivitäten hinausgeht, die über künstliche Intelligenz hinausgehen.
Der Wettbewerb verstärkte sich im Dezember, als Google seinen experimentellen Quantencomputer in fünf Minuten nach dem Abschluss einer Berechnung demonstrierte, wodurch herkömmliche Supercomputer 10 Septillionen Jahre gelöst werden müsse. Microsoft beabsichtigt, seine Quantentechnologie zu verbessern, indem er die Methoden von Google potenziell übertrifft, indem er topologische Qubits in einen Chip einbezieht, der die Vorteile klassischer Halbleiter und Supraleiter kombiniert.
Bei extrem niedrigen Temperaturen weist der Chip ein einzigartiges Verhalten auf, von dem Microsoft glaubt, dass es Lösungen für Herausforderungen ermöglicht, die von klassischen Systemen unerreichbar sind. Das Unternehmen behauptet, seine Technologie sei weniger volatil als andere Quantentechnologien und verbessert die Machbarkeit der Nutzung dieser Leistung.
Trotz der Skepsis einiger Akademiker hinsichtlich der Machbarkeit des Fortschritts von Microsoft hat die in einem am Mittwoch in Nature veröffentlichte Technologie, die in einem in Nature veröffentlichten Forschungspapier erörtert wird, die Bemühungen vorantreiben, die sich erheblich auf die technologischen Landschaften auswirken könnten. Die Fortschritte können umfassendere Auswirkungen haben, einschließlich der Fähigkeit, die Verschlüsselung zu beeinträchtigen, die die nationale Sicherheit gewährleistet.
Während die Vereinigten Staaten das Quantum Computing hauptsächlich durch große Unternehmen wie Microsoft vorantreiben, investiert China Berichten zufolge 15,2 Milliarden US -Dollar in die Technologie sowie das Engagement der Europäischen Union von 7,2 Milliarden US -Dollar.
Quantum Computing, das in Jahrzehnten der Quantenmechanikforschung verwurzelt ist, befindet sich noch im Versuchsstadium. Die jüngsten Fortschritte von Microsoft, Google und anderen Spielern können es jedoch bald ermöglichen, das erwartete Potenzial auszuschöpfen.
Das Verständnis, wie Quantencomputer sich vom herkömmlichen Computing unterscheiden, beinhaltet das Erkennen, dass klassische Computer Bits verwenden, um Informationen in binärer Form zu speichern und zu verarbeiten (entweder 1 oder 0). Im Gegensatz dazu manipulieren Quantencomputer Qubits, die gleichzeitig eine Kombination von 1 und 0 darstellen können. Diese Eigenschaft ermöglicht es einem Quantencomputer, mit zunehmender Anzahl von Qubits weitaus größere Informationen zu halten.
Während zahlreiche Unternehmen, darunter Google, in erster Linie Supraleiter einsetzen, um Qubits durch Kühlen von Metallen auf niedrige Temperaturen zu erstellen, konzentriert sich Microsoft auf einen hybriden Ansatz, der Halbleiter und Supraleiter, die 1997 vom Physiker Alexei Kitaev konzipiert wurden, aus den Prinzipien zusammenfasst.
Das Projekt von Microsoft, das Anfang der 2000er Jahre begann, ist die am längsten laufende Forschungsinitiative mit einer Verpflichtung aller drei CEOs, einschließlich der aktuellen CEO Satya Nadella. Das Unternehmen entwickelte ein Gerät aus Indiumarsenid und Aluminium. Wenn es auf etwa 400 Grad unter Null abgekühlt ist, werden Verhaltensweisen angezeigt, die die Lebensfähigkeit des Quantencomputers bestätigen können.
Philip Kim beschrieben Die Schöpfung als bedeutend und besagt, dass topologische Qubits das Feld vorantreiben könnten. Trotzdem schlug Jason Alicea, ein theoretischer Physikprofessor, vor, dass dort nach wie vor Unsicherheit über die Verwirklichung eines echten topologischen Qubits nach wie vor ist, und forderte die Überprüfung der Behauptungen und betont, dass das Projekt für zukünftige Fortschritte in der Quantum -Technologie vielversprechend ist.
Derzeit berichtete Microsoft, nur acht topologische Qubits zu konstruieren, die für aussagekräftige Berechnungen noch nicht kalibriert werden, aber als entscheidender Schritt zum Erreichen eines stärkeren Quantencomputings angesehen werden. Trotz der Technologie, mit der Probleme mit Fehlern konfrontiert sind, untersuchen Wissenschaftler Methoden zur Verbesserung der Genauigkeit und Leistung.
Wie Google in seinen Experimenten gezeigt hat, reduziert die Erhöhung der Qubit -Anzahl die Fehler durch fortschrittliche mathematische Techniken signifikant, was für Microsoft effektiver wird, wenn topologische Qubits perfektioniert werden, was möglicherweise einen weniger komplizierten Fehlerkorrekturansatz bietet.
Obwohl Qubits mehrere Werte gleichzeitig aufnehmen können, stehen sie vor der Herausforderung der Dekohärenz, wenn Informationen abgerufen werden, wodurch in ein konventionelles Stück zusammenbricht. Forscher müssen sich angehen, wie die Integrität von quitbasierten Systemen während des Betriebs aufrechterhalten wird. Microsoft ist der Ansicht, dass die einzigartigen Eigenschaften topologischer Qubits diese Herausforderung lösen könnten, bei denen sie stabil bleiben würden, wenn auf Informationen zugegriffen werden.
Ausgewähltes Bildnachweis: Microsoft
