Computer quantistico Microsoft
Stiamo progettando un computer quantistico per contribuire a risolvere molti dei problemi più difficili che l'umanità si trova ad affrontare.
Siamo sul percorso verso il calcolo quantistico su larga scala
Un computer quantistico in grado di risolvere molti dei problemi più difficili che l'umanità si trova ad affrontare richiede almeno 1 milione di qubit stabili, in grado di eseguire 1 quintilione di operazioni commettendo al massimo un singolo errore. Microsoft sta adottando un approccio unico, progettando un computer di questo tipo con un nuovo tipo di qubit, un qubit topologico. Si ritiene che sia più stabile di qualsiasi altro qubit progettato finora, il che significa che questo computer quantistico sarà sufficientemente piccolo da stare in un armadio e sufficientemente veloce da risolvere i problemi in pochi giorni o settimane. La nostre recenti scoperte nel campo della fisica hanno eliminato un ostacolo importante, confermando che siamo sulla strada giusta per il calcolo quantistico su larga scala.
Uso del cloud per ridimensionare il calcolo quantistico
Azure consentirà al calcolo quantistico in scala di diventare una realtà e quindi di fornire senza problemi ai nostri clienti gli improntanti vantaggi che ne derivano. Anche se la nostra esclusiva progettazione topologica dei qubit migliorerà notevolmente la tolleranza di errore del computer quantistico Microsoft, saranno comunque necessari un software avanzato e un'enorme potenza di calcolo per mantenere stabile il computer.
Il computer quantistico verrà integrato con il calcolo classico petascale in Azure e sarà in grado di gestire larghezze di banda tra quantistico e classico superiori a 10-100 terabit al secondo. A ogni ciclo di clock logico del computer quantistico, ci saranno interazioni con i computer classici per mantenere "in vita" il computer quantistico e produrre una soluzione di output affidabile. Questo tipo di scalabilità richiede il cloud, rendendo Azure un fattore chiave e un elemento di differenziazione della nostra strategia per portare il quantum su scala mondiale.
Creazione di un qubit topologico
Nel corso degli anni, Microsoft ha realizzato i propri qubit spin, transmon, gatemon e altri tipi di qubit, scoprendo alla fine che non erano adatti alla scalabilità. Al contrario, ci siamo proposti di progettare un qubit topologico. Il primo passaggio di questo percorso ha richiesto una significativa innovazione nel campo della fisica, la produzione di una fase superconduttrice topologica e dei suoi concomitanti zero modi di Majorana.
Ora che esperti indipendenti hanno convalidato i nostri dati, siamo sulla strada per progettare il primo qubit topologico al mondo, che è l'unico progetto conosciuto con il potenziale per soddisfare i criteri richiesti dal calcolo quantistico su larga scala.
Criteri per la scalabilità
Piccolo
I qubit fisici devono essere inferiori ai 10 micron, in modo che 1 milione di qubit possa stare nel chip di una carta di credito, consentendo di realizzare un computer a modulo singolo di dimensioni ridotte.
Veloce
I qubit devono essere sufficientemente veloci da permettere che ogni operazione avvenga in meno di 1 microsecondo, in modo da risolvere i problemi in settimane anziché in decenni o secoli.
Controllabile
I qubit devono essere controllati da impulsi digitali di tensione per garantire che un computer con milioni di qubit non sia soggetto a errori.
Siamo solo all'inizio
Il nostro approccio alla costruzione di un computer quantistico scalabile è il percorso più impegnativo nel breve termine, ma il più promettente nel lungo termine. La nostra importante innovazione nel campo della fisica ha convalidato questo approccio e siamo fiduciosi di essere nella giusta direzione. Non vediamo l'ora di portare il quantum su scala mondiale e di consentire agli scienziati di affrontare molte delle sfide più importanti del mondo attuale.
