Microsoft Quantum-maskine
Vi udvikler en kvantemaskine for at hjælpe med at løse mange af de sværeste problemer, som mennesker står over for.
Vi er på vej til kvante i stor skala
En kvantemaskine, der kan løse mange af de sværeste problemer, som menneskeheden står overfor, kræver i sidste ende mindst 1 million stabile qubits, der kan udføre 1 trillion handlinger, samtidig med at der højst opstår en enkelt fejl. Microsoft benytter en unik tilgang ved at designe en sådan maskine med en ny type qubit – en topologisk qubit. Det er baseret på, at den er mere stabil end nogen anden qubit, der er udviklet til dato, hvilket betyder, at denne kvantemaskine er lille nok til at passe ind i et skab og hurtig nok til at løse problemer i dage til uger. Vores seneste gennembrud i fysik ryddede en stor forhindring af vejen og bekræftede, at vi er på rette vej for at opnå kvante i stor skala.
Brug af cloudmiljøet til at skalere kvanteberegning
Azure gør skaleret kvanteberegning i stand til at blive en realitet og leverer derefter uden problemer de store fordele ved det til vores kunder. Selvom vores unikke topologiske qubit-design i høj grad forbedrer Microsofts kvantemaskines fejltolerance, kræves der stadig avanceret software og enorm beregningskapacitet for at holde maskinen stabil.
Vores kvantemaskine integreres med klassisk databehandling i petaskala i Azure og kan håndtere båndbredder mellem kvante og klassisk, der overstiger 10–100 terabits pr. sekund. Ved hver logiske urcyklus på kvantecomputeren vil der være interaktioner med klassiske computere for at holde kvantecomputeren "aktiv" og give en pålidelig outputløsning. Denne type skalering kræver cloudmiljøet, hvilket gør Azure til både en vigtig katalysator og en differentiator af vores strategi for at få kvante i stor skala til hele verden.
Opbygning af en topologisk qubit
Gennem årene har Microsoft fremstillet sit eget spin, transmon, gatemon og andre typer qubits og har i sidste ende fundet ud af, at de ikke er egnet til skalering. I stedet har vi sat os for at udvikle en topologisk qubit. Det første trin på denne rejse krævede et betydeligt fysisk gennembrud, produktionen af en topologisk superledende fase og dens samtidige Majorana zero-tilstande.
Nu, hvor uafhængige eksperter har valideret vores data, er vi på vej til at udvikle verdens første topologiske qubit, som er det eneste kendte design med potentiale til at opfylde de kriterier, der kræves til skaleret kvanteberegning.
Kriterier for skalering
Lille
Fysiske qubits skal være mindre end 10 mikron, så der kan være 1 million af dem i chippen på et kreditkort, hvilket muliggør en maskine med stort set ét modul.
Hurtig
Qubits skal være hurtig nok, så hver handling kan udføres på mindre end 1 mikrosekund, så problemer kan løses på uger i stedet for årtier eller århundrede.
Kontrollerbar
Qubits skal styres af digitale spændingspulser for at sikre, at der ikke er fejl i en maskine med millioner af dem.
Vi er kun i begyndelsen
Vores tilgang til at bygge en skaleret kvantemaskine er den mest udfordrende vej på kort sigt, men det er den mest lovende på lang sigt. Vores betydelige fysiske gennembrud validerede denne tilgang, og vi er stadig sikre på, at vi er på vej i den rigtige retning. Vi ser frem til at levere kvante i stor skala til hele verden og give forskere mulighed for at håndtere mange af de vigtigste udfordringer, som vores verden står over for.
