De quantumcomputer van Microsoft
We zijn een quantummachine aan het maken om veel van de moeilijkste problemen op te lossen waarmee de mens wordt geconfronteerd.
We zijn op weg naar quantum op grote schaal
Een quantummachine die in staat is om veel van de moeilijkste problemen op te lossen waarmee de mensheid wordt geconfronteerd, zal uiteindelijk minstens één miljoen stabiele qubits nodig hebben die één triljoen bewerkingen kunnen uitvoeren terwijl ze maximaal één enkele fout maken. Microsoft kiest voor een unieke aanpak door zo'n machine te ontwerpen met een nieuw type qubit: een topologische qubit. Aangenomen wordt dat deze stabieler is dan elke andere qubit die tot nu toe is ontwikkeld, wat betekent dat deze quantummachine klein genoeg zal zijn om in een kast te passen en snel genoeg om problemen in dagen tot weken op te lossen. Onze recente doorbraak in de fysica heeft een grote hindernis weggenomen en bevestigd dat we op de goede weg zijn om quantum op grote schaal te bereiken.
De cloud gebruiken om quantumcomputing te schalen
Azure zal het mogelijk maken dat geschaalde kwantumcomputing werkelijkheid wordt en vervolgens naadloos de diepgaande voordelen ervan aan onze klanten levert. Hoewel ons unieke topologische qubit-ontwerp de fouttolerantie van de Microsoft-quantummachine aanzienlijk zal verbeteren, zullen er nog steeds geavanceerde software en enorme rekenkracht nodig zijn om de machine stabiel te houden.
Onze quantummachine wordt geïntegreerd met klassieke rekenkracht op petaschaal in Azure en kan bandbreedtes tussen quantum en klassiek aan die groter zijn dan 10-100 terabit per seconde. Bij elke logische klokcyclus van de quantumcomputer zullen er interacties zijn met klassieke computers om de quantumcomputer 'levend' te houden en een betrouwbare uitvoeroplossing te leveren. Dit type schaal vereist de cloud, waardoor Azure zowel een belangrijke facilitator als een differentiator is van onze strategie om quantum op schaal naar de wereld te brengen.
Een topologische qubit maken
Microsoft heeft in de loop der jaren haar eigen spin-, transmon-, gatemon- en andere soorten qubits gefabriceerd en ontdekte uiteindelijk dat ze niet geschikt waren voor schaalvergroting. In plaats daarvan wilden we een topologische qubit ontwikkelen. De eerste stap vereiste een belangrijke doorbraak in de fysica, de productie van een topologische supergeleidende fase en de bijbehorende Majorana-nulmodi.
Nu onafhankelijke experts onze gegevens hebben gevalideerd, zijn we op weg om 's werelds eerste topologische qubit te ontwerpen, het enige bekende ontwerp met het potentieel om te voldoen aan de criteria die vereist zijn voor geschaalde quantumcomputing.
Criteria voor grote schaal
Klein
Fysieke qubits moeten kleiner zijn dan 10 micron, zodat er 1 miljoen op de chip van een creditcard passen, waardoor een machine van praktisch formaat met één module mogelijk wordt.
Snel
Qubits moeten snel genoeg zijn, zodat elke bewerking in minder dan één microseconde kan worden uitgevoerd, zodat problemen in weken kunnen worden opgelost in plaats van tientallen jaren of eeuwen.
Controleerbaar
Qubits moeten worden beheerd door digitale spanningspulsen om ervoor te zorgen dat een machine met miljoenen qubits niet foutgevoelig wordt.
We staan nog maar aan het begin
Onze aanpak voor het bouwen van een geschaalde quantummachine is op korte termijn het meest uitdagende pad, maar op de lange termijn het meest veelbelovende. Onze belangrijke doorbraak in de fysica heeft die aanpak bevestigd en we blijven ervan overtuigd dat we op de goede weg zijn. We kijken ernaar uit om quantum op grote schaal naar de wereld te brengen en wetenschappers in staat te stellen veel van de belangrijkere uitdagingen waarmee onze wereld wordt geconfronteerd, aan te pakken.
