Microsofts kvantdator
Vi skapar en kvantdator för att lösa många av de svåraste problemen som mänskligheten står inför.
Vi är på väg mot kvantum i stor skala
En kvantdator som kan lösa många av de svåraste problemen som mänskligheten står inför kommer i slutändan att kräva minst 1 miljon stabila kvantbitar som kan utföra 1 kvintiljon åtgärder samtidigt som högst ett enda fel uppstår. Microsoft tillämpar en unik metod genom att utforma en sådan dator med en ny typ av kvantbit – en topologisk kvantbit. Den är mer stabil än någon annan kvantbit som hittills har utformats, vilket innebär att kvantdatorn är tillräckligt liten för att rymmas i ett skåp och tillräckligt snabb för att lösa problem på några dagar eller veckor. Vårt senaste genombrott inom fysik övervann ett stort hinder och bekräftade att vi är på rätt väg för att uppnå kvantum i stor skala.
Använda molnet för att skala kvantberäkning
Azure gör det möjligt för skalbar kvantberäkning att bli verklighet och erbjuder sedan på ett tydligt sätt de avsevärda fördelarna med det till våra kunder. Även om vår unika topologiska kvantbitsdesign avsevärt förbättrar feltoleransen hos Microsofts kvantdator, krävs det fortfarande avancerad programvara och enorm beräkningskraft för att hålla datorn stabil.
Vår kvantdator kommer att integreras med klassisk petascale-databehandling i Azure och kunna hantera bandbredder mellan kvant och klassisk som överskrider 10–100 terabyte per sekund. Vid varje logisk klockcykel på kvantdatorn kommer det att ske interaktioner med klassiska datorer för att hålla kvantdatorn "aktiv" och ge en tillförlitlig utdatalösning. För den här typen av skalning krävs molnet, vilket gör Azure både till en viktig katalysator och en särskiljande faktor för vår strategi för att förse världen med kvantum i stor skala.
Bygga upp en topologisk kvantbit
Under åren har vi på Microsoft skapat vår egen spinn, transmon, gatemon och andra typer av kvantbitar och slutligen upptäckt att de inte var lämpliga för skalning. Vi bestämde oss istället för att skapa en topologisk kvantbit. Den första etappen på den resan krävde ett betydande genombrott inom fysik, tillverkning av en topologisk supraledande fas och dess samtidiga Majorana-nollägen.
Nu när oberoende experter har verifierat våra data är vi på väg att konstruera världens första topologiska kvantbit, som är den enda kända utformningen med potential att uppfylla de villkor som ställs för skalad kvantberäkning.
Villkor för skalning
Liten
Fysiska kvantbitar måste vara mindre än 10 mikron så att 1 miljon av dem får plats på ett kreditkorts chip, vilket möjliggör en enmodulsmaskin i praktisk storlek.
Snabb
Kvantbitar måste vara tillräckligt snabba så att varje åtgärd kan utföras på mindre än 1 mikrosekund, så att problem kan lösas på veckor snarare än på decennier eller århundraden.
Kontrollerbar
Kvantbitar måste styras av digitala spänningspulser för att säkerställa att en dator med miljontals av dem inte har en överdriven felfrekvens.
Vi är bara i början
Vår metod för att skapa en skalbar kvantdator är den mer utmanande vägen på kort sikt, men den mest lovande på lång sikt. Vårt betydande genombrott inom fysik bekräftade det tillvägagångssättet och vi är övertygade om att vi är på väg i rätt riktning. Vi ser fram emot att bidra med kvantum i stor skala till världen och ge forskare möjlighet att ta itu med många av de viktigaste utmaningarna som vår värld står inför.
