Maszyna kwantowa firmy Microsoft
Tworzymy maszynę kwantową, która pomoże rozwiązać wiele najtrudniejszych problemów ludzkości.
Jesteśmy na drodze do kwantowości na dużą skalę
Maszyna kwantowa zdolna do rozwiązania wielu najtrudniejszych problemów stojących przed ludzkością będzie ostatecznie wymagać co najmniej 1 miliona stabilnych kubitów, które będą w stanie wykonać 1 kwintylion operacji, popełniając przy tym co najwyżej jeden błąd. Firma Microsoft stosuje unikalne podejście, projektując taką maszynę z nowym typem kubitu — kubitem topologicznym. Teoretycznie jest on bardziej stabilny niż jakikolwiek inny kubit zaprojektowany do tej pory, co oznacza, że ta kwantowa maszyna będzie wystarczająco mała, aby zmieścić się w szafie i wystarczająco szybka, aby rozwiązywać problemy w ciągu dni lub tygodni. Nasz niedawny przełom w fizyce usunął poważną przeszkodę i potwierdził, że jesteśmy na dobrej drodze do osiągnięcia kwantowej skali.
Używanie chmury do skalowania obliczeń kwantowych
Platforma Azure umożliwi urzeczywistnienie skalowalnych obliczeń kwantowych, a następnie płynne dostarczanie ich głębokich korzyści naszym klientom. Podczas gdy nasza unikalna topologiczna konstrukcja kubitów znacznie zwiększy odporność maszyny kwantowej firmy Microsoft na błędy, zaawansowane oprogramowanie i ogromna moc obliczeniowa będą nadal wymagane do utrzymania stabilności maszyny.
Nasza maszyna kwantowa będzie zintegrowana z klasycznymi wystąpieniami obliczeniowymi w petaskali na platformie Azure i będzie w stanie obsługiwać przepustowości między kwantami a klasycznymi, które przekraczają 10-100 terabitów na sekundę. W każdym logicznym cyklu zegara komputera kwantowego będą występować interakcje z komputerami klasycznymi, aby utrzymać komputer kwantowy "przy życiu" i uzyskać niezawodne rozwiązanie wyjściowe. Ten typ skali wymaga chmury, dzięki czemu usługa Azure jest zarówno kluczowym czynnikiem umożliwiającym, jak i wyróżniającym naszą strategię wprowadzania kwantowości na skalę światową.
Tworzenie kubitu topologicznego
Przez lata firma Microsoft produkowała własne kubity spinowe, transmonowe, gatemonowe i inne, ale ostatecznie uznała, że nie nadają się one do skalowania. Zamiast tego utworzyliśmy kubit topologiczny. Pierwszy krok w tej podróży wymagał znaczącego przełomu w fizyce, wytworzenia topologicznej fazy nadprzewodzącej i towarzyszących jej zerowych modów Majorany.
Teraz, gdy niezależni eksperci zweryfikowali nasze dane, jesteśmy na dobrej drodze do zaprojektowania pierwszego na świecie topologicznego kubitu, który jest jedynym znanym projektem z potencjałem spełnienia kryteriów wymaganych do skalowalnych obliczeń kwantowych.
Kryteria skalowania
Małe
Fizyczne kubity muszą być mniejsze niż 10 mikronów, aby 1 milion z nich mógł zmieścić się na układzie scalonym karty kredytowej, umożliwiając praktycznie jednomodułową maszynę.
Szybkie
Kubity muszą być wystarczająco szybkie, aby każda operacja mogła zostać wykonana w czasie krótszym niż 1 mikrosekunda, dzięki czemu problemy będą mogły być rozwiązywane w ciągu tygodni, a nie dziesięcioleci czy stuleci.
Kontrolowane
Kubity muszą być kontrolowane przez cyfrowe impulsy napięciowe, aby zapewnić, że maszyna z milionami z nich nie jest podatna na błędy.
Jesteśmy dopiero na początku
Nasze podejście do budowy skalowalnej maszyny kwantowej jest trudniejszą ścieżką w najbliższym czasie, ale najbardziej obiecującą w dłuższej perspektywie. Nasz znaczący przełom w fizyce potwierdził to podejście i nadal jesteśmy przekonani, że zmierzamy we właściwym kierunku. Z niecierpliwością czekamy na wprowadzenie kwantowości na skalę światową i umożliwienie naukowcom stawienia czoła wielu ważniejszym wyzwaniom stojącym przed naszym światem.
