В Microsoft создали квантовый чип, реализующий фермионы Майорана

Корпорация Microsoft представила прототип 8-кубитного квантового процессора на топологических сверхпроводниках. Чип, именуемый Majorana 1, умещается в ладони и работает за счет изменения состояний квазичастиц со свойствами майорановского фермиона.

По словам разработчиков, им удалось добиться приемлемой для решения реальных задач отказоустойчивости и масштабируемости — до 1 млн кубит на чипе.

Квантовая информация в данном случае кодируется в моды Майораны с нулевой энергией (MZM) и обрабатывается путем управляемых измерений фермионной четности в гетероструктурах InAs–Al. Создатели Majorana 1 уверяют, что подобный подход значительно упрощает обнаружение и коррекцию ошибок.

Для реализации был разработан интерферометр на основе туннельной связи проксимизированного нанопровода и квантовых точек. Процесс измерения активируется простыми цифровыми импульсами, которые соединяют и разъединяют квантовые точки с нановолокном.

Кубитная архитектура Majorana 1 необычна: это H-образно соединенные нанопровода, и такие элементы можно связывать друг с другом и располагать на чипе, как черепицы. В экосистему также входят управляющая логика, криогенный рефрижератор и программный стек, интегрируемый с ИИ и классическими компьютерами.

Новинка от Microsoft способна составить конкуренцию разработкам Google и IBM в области квантовых вычислений. Создатели Majorana 1 не собираются останавливаться на достигнутом и надеются, что их вклад в общую копилку приблизит то время, когда квантовые компьютеры войдут в нашу жизнь.