Microsoft, topolojik quibitlere dayanan dünyanın ilk kuantum işlemcisi olan Majorana 1’i ortaya çıkardı. Bu duyuru, kuantum bilgi teknolojisi sektöründe bir dönüm noktasını işaret ederek şirketi iddialı bir hedefe yaklaştırıyor: bir milyon kubit’e kadar güvenilir ve ölçeklenebilir bir kuantum bilgisayarı oluşturmak. Uygulamada, doğa üzerine çalışmalarını yayınlayan araştırmacılar, topolojik tartışmaları güvenilir bir şekilde kontrol edebileceklerini ve okuyabileceklerini göstermiştir. Örneğin Google ve IBM tarafından izlenen yaklaşımın aksine, Microsoft’un kuantum yazısında Microsoft, mevcut diğer yöntemlerle üretilen quibitlerden özünde daha kararlı olduğuna inanılan topolojik kubitleri kullanıyor. Eğer yaklaşımları etkili olduğunu kanıtlarsa, kuantum hesaplama çok daha erişilebilir ve somut olabilir ve eşi görülmemiş bilimsel ve teknolojik yenilikler dönemine yol açar.
Majorana 1 devrimci yapan nedir?
Majorana 1’in kalbi, Majorana’nın sıfır yolu (MZMS) olarak bilinen belirli bir kuantum parçacık sınıfı oluşturmanıza ve kontrol etmenizi sağlayan üst denetleyici adı verilen yeni bir malzemedir. Teorik olarak neredeyse bir asırdır planlanan bu parçacıklar, kuantum bilgilerini geleneksel quibitlerden daha kararlı bir şekilde depolamak ve manipüle etmek için üretilebilir ve sömürülebilir.
Topoloji tarafından sunulan koruma sayesinde – değişmemiş geometrik özellikleri inceleyen bir matematik dalı – topolojik quibits hatalara daha dirençli ve dijital olarak kontrol edilmesi daha kolay. Bu, kuantum hesaplamasının ölçeklenebilirliği için önemli bir engel olan kuantum hatalarının düzeltilmesinin çok daha basit olabileceği anlamına gelir.
Bir milyon kubbit’e kadar bir kuantum bilgisayara doğru
Microsoft araştırmacılarına göre, bir sonraki adım tek bir cihazda temel işlemleri test etmek ve daha sonra hatalardan korunmanın çalıştığını doğrulamak için 4×2 topolojik quibit dizisine ulaşmak olacaktır. Şirket zaten bir milyona ev sahipliği yapmak için tasarlanmış bir çipin üzerine sekiz quit yerleştirdi. Ancak son amaç, bugün en güçlü klasik süper bilgisayar için bile yıllarca hesaplama gerektirecek sorunları çözebilen bir kuantum süper bilgisayar oluşturmaktır. Örneğin, kuantum malzemelerinin doğru simülasyonu, enerji sektöründe yeni ilaçlara, yenilikçi ve ortaya çıkarılan malzemelere yol açabilir.
Microsoft’un topolojik kuantum hesaplamasında “alternatif” seçimi
Bildiğimiz gibi, quibits kararsızdır, rastgele hataları kolayca karşılıyorlar. Geçen yılın Aralık ayında Google, ilk kez daha fazla kubit, yani kuantum bilgisayarlardaki hesaplama birimlerini kullandıkları için hataları katlanarak azaltmayı başardıklarını açıklamıştı. Mountain View bilim adamları, düşük hata oranlarını korurken teknolojiyi binlerce hatta milyonlarca quibit’e tırmanma zorluğuyla karşı karşıya olmalıdır. Ancak Microsoft’un seçimi başından beri odaklanmaktı Majorana’nın Sıfır Modda (MZM) başkenti adından elektron konfigürasyonlarından oluşan kubit, hatalar gerçekleşemedi. Google ve Microsoft’un topolojik quibit tarafından kullanılan quibits arasındaki temel fark, fiziksel yapılarını, bilgileri saklama biçimleri ve hatalara karşı dirençleri ile ilgilidir. Bu parçacıklar kuantum teorisi tarafından sağlanır ve bilgileri daha stok olarak saklamanın benzersiz bir yolunu sunar.
