Microsoft-ის მკვლევრების თქმით, პირველი "ტოპოლოგიური კუბიტები" შექმნეს. ეს ყველაფერი მოწყობილობაში, რომელიც ინფორმაციას მატერიის ეგზოტიკურ მდგომარეობაში ინახავს. მიღწევა მნიშვნელოვანია კვანტური გამოთვლებისთვის.

მკვლევრებმა ნაშრომი ჟურნალ Nature-ში გამოაქვეყნეს. საუბარია Majorana 1-ზე, პროცესორზე, რომელსაც მილიონზე მეტი კუბიტის მოცვა შეუძლია. ეს, შესაძლოა, კომპლექსური კვანტური გამოთვლების განსახორციელებლად საკმარისი იყოს.

რაში გამოიყენებენ ამ ყველაფერს? პირველ რიგში, ამით შესაძლებელი იქნება დაშიფრული კოდების გატეხა და ახალი მედიკამენტების უსწრაფესად შემუშავება.

თუ Microsoft-ის ახალი ტექნოლოგია გაამართლებს, კომპანია მნიშვნელოვნად გადაასწრებს ისეთ კონკურენტებს, როგორებიცაა IBM და Google. კვანტური ტექნოლოგიების მხრივ სწორედ ეს ორი კომპანია ლიდერობს.

Microsoft-ის პრესრელიზს ჯერ კიდევ დამოუკიდებელი ექსპერტების აღიარება სჭირდება. მიუხედავად ამისა, ტექნოლოგია ძალიან საინტერესო და პერსპექტიულია.

და მაინც, რა არის ტოპოლოგიური კუბიტი? მეტიც, რა პერსპექტივები აქვს კვანტურ კომპიუტერებს?

კვანტური ბიტების შექმნა რთულია

მეცნიერებმა კვანტურ კომპიუტერებზე ფიქრი 1980-იან წლებში დაიწყეს. კლასიკური კომპიუტერი ინფორმაციას ბიტებში ინახავს, კვანტური კომპიუტერის შემთხვევაში ეს კვანტურ ბიტებში, იგივე კუბიტებში ხდება.

ჩვეულებრივ ბიტი შეიძლება იყოს 0 ან 1, მაგრამ კვანტურ ბიტს (კვანტური მექანიკის კანონების წყალობით) ორივე კომბინაციის ერთდროულად მიღება შეუძლია.

თუ ბიტს როგორც ისარს ისე წარმოვიდგენთ, ის მიემართება წინ ან უკან. კუბიტის შემთხვევაში მას ორივე მიმართულებით გადაადგილება შეუძლია. ეს ნიშნავს, რომ კვანტური კომპიუტერი ბევრად უფრო სწრაფი იქნება, ვიდრე ჩვეულებრივი კომპიუტერი.

თუმცა, კუბიტების შექმნა და მათში ინფორმაციის დამუშავება ძალიან რთულია, რადგან გარე სამყაროსთან უმცირესმა ურთიერთქმედებამაც კი შეიძლება გაანადგუროს კვანტური მდგომარეობა.

უმცირესი მავთულები და ეგზოტიკური ნაწილაკები

Microsoft-მა "ტოპოლოგიური კუბიტების" შესაქმნელად სტანდარტულისგან განსხვავებული მიდგომა გამოიყენა. მათ ამისთვის მაიორანას ნაწილაკები გამოიყენეს, რომლებიც პირველად 1937 წელს იტალიელმა ფიზიკოსმა, ეტორე მაჯორანამ "იწინასწარმეტყველა".

მაიორანა ბუნებრივ გარემოში არ გვხდება, როგორც ელექტრონები ან პროტონები. ისინი მხოლოდ იშვიათი ტიპის მასალების შიგნითაა. ეს მასალაა ტოპოლოგიური სუპერგამტარი (რომელიც საჭიროებს მასალის მოწინავე დიზაინსა და უნდა გაცივდეს უკიდურესად დაბალ ტემპერატურამდე).

მართლაც, მაიორანას ნაწილაკები იმდენად ეგზოტიკურია, რომ ჩვეულებრივ მათ მხოლოდ უნივერსიტეტებში სწავლობენ — არ გამოიყენება პრაქტიკულ პროგრამებში.

Microsoft-ის მკვლევრები ამბობენ, რომ მათ გამოიყენეს წყვილი პაწაწინა მავთულები, რომელთაგან თითოეულს მაიორანას ნაწილაკები აქვს (ბოლოში). სწორედ ეს იძლევა კუბიტის ეფექტს.

მაიორანას ნაწილაკების პოზიციების შეცვლით (გაზომვით), მათი გამოყენება კვანტური მდგომარეობის დარღვევის გარეშე შეიძლება.

თეორიულად, კვანტური კომპიუტერი, რომელიც დამზადებულია მაიორანას ნაწილაკებისგან, შეიძლება სრულიად თავისუფალი იყოს "შეცდომებისგან", იმ შეცდომებისგან, რომლებიც სხვა კვანტურ კომპიუტერებს ახასიათებს.

სამეცნიერო საზოგადოება ყურადღებით დააკვირდება, თუ როგორ მუშაობს Microsoft-ის კვანტური გამოთვლითი ჩიპები. საინტერესოა როგორ იმოქმედებს ეს უკვე დამკვიდრებულ კვანტურ გამოთვლით პროცესორებთან შედარებით.

ამავდროულად, მაიორანას ნაწილაკების ეგზოტიკური და ბუნდოვანი ქცევის კვლევა კიდევ უფრო აქტუალური გახდება.