Kvantum-szuperszámítógépet fog építeni a Microsoft

A Microsoft nagy bejelentést tett, egymillió kvantumműveletet megbízhatóan végrehajtani képes szuperszámítógépet építenek. Az IBM ennek tizedét tervezi 10 év alatt elérni.

A Microsoft ma bemutatta saját kvantumszuperszámítógépének megépítésére vonatkozó ütemtervét. Ez a vállalat kutatói által már jó néhány éve kidolgozott topológiai qubiteket fog használni. A megvalósításig még rengeteg köztes mérföldkő várat magára, de Krysta Svore, a Microsoft kvantumfejlesztésért felelős alelnöke szerint a vállalatnak kevesebb, mint 10 évébe fog telni, mire egy olyan kvantumszuperszámítógépet lehet építeni ezeket a qubiteket használva, amely másodpercenként egymillió kvantumműveletet képes megbízhatóan végrehajtani. Ezt az új mérőszámot a Microsoft azért vezeti be, hogy gyorsan túllépjenek a közepes méretű kvantumszámítógépek jelenlegi korszakán. "Az útitervünkről és a kvantumszuperszámítógépig vezető útról inkább években, mint évtizedekben gondolkodunk" - mondta Svore.

Tavaly a Microsoft jelentős áttörést jelentett be, amikor csapata először mutatott rá arra, hogy képes Majorana-alapú qubiteket létrehozni. A Majorana qubitek nagyon stabilak - különösen a hagyományos technikákhoz képest -, ugyanakkor rendkívül nehéz őket létrehozni. A Microsoft már korán erre a technológiára fogadott, és most, egy évvel a bejelentés után a csapat tanulmánya is megjelent. A szakértői értékeléssel ellátott szakcikk az Amerikai Fizikai Társaság Physical Review B című folyóiratában jelent meg, és ez megállapítja, hogy valóban sikerült elérni ezt az első mérföldkövet a kvantumszuperszámítógép felé vezető úton.


"Ma még csak az alapvető megvalósítási szinten vagyunk" - mondta Svore. "Zajos, közepes méretű kvantumgépekkel rendelkezünk. Ezek fizikai qubitekre épülnek, és még nem elég megbízhatóak ahhoz, hogy praktikus és hasznos dolgokat csináljanak a tudomány vagy az ipar számára. Az ágazatnak el kell jutnia a következő, un. rugalmas szintre. Ennél nemcsak fizikai qubitekkel kell tudnunk működni, hanem ezeket a fizikai qubiteket hibajavító kódba kell helyeznünk, és egységként kell használnunk őket, hogy logikai qubitként szolgáljanak." Svore szerint ahhoz, hogy ezt a pontot elérjük, olyan kvantumszámítógépre lesz szükség, amely képes másodpercenként egymillió megbízható kvantumműveletet végrehajtani, és a hibaarány egy lehet minden trillió műveletre.

A következő lépés most a hardveresen védett qubitek megépítése, és Svore elmondta, hogy a csapat nagy előrelépéseket tett az ezt célzó munkában. Ezek a qubitek kicsik lesznek, kevesebb, mint 10 mikrométeres oldalhosszúságúak, és elég gyorsak ahhoz, hogy egy qubitműveletet kevesebb, mint egy mikromásodperc alatt hajtsanak végre. Ezt követően a csapat azt tervezi, hogy ezen qubiteket "összefonja". A "fonás" egy olyan koncepció, amelyet már a 2000-es évek eleje óta elméletként tárgyalnak. Ezután egy kisebb multiqubites rendszer megépítése és egy teljes kvantumrendszer demonstrálása következik. Ez nyilvánvalóan ambiciózus ütemterv, és tekintve, hogy a Microsoftnak mennyi időbe telt, amíg még az első mérföldkövet is elérte, meg kell várnunk, hogy a csapat mennyire tudja most végrehajtani. Mivel az IBM, az IonQ és mások is hasonló eredményekre törekednek - de már bevált módszereket használnak a qubitjeik megépítéséhez -, most egyfajta verseny zajlik a területen.

Az ütemterv megosztása mellett a Microsoft ma bejelentette az Azure Quantum Elements platformját is, amely a tudományos felfedezések felgyorsítására szolgál a nagy teljesítményű számítástechnika, az MI és a kvantum kombinálásával, valamint a Copilot for Azure Quantumot, egy speciálisan képzett MI-modellt, amely segít a tudósoknak (és a diákoknak) kvantummal kapcsolatos számításokat és szimulációkat létrehozni.