Teljesen új halmazállapot létrehozásával ért el forradalmi áttörést a kvantum-számítástechnikában a Microsoft
Ez néhány hónap alatt már a második komoly áttörés a kvantumszámítástechnika területén: ahogy korábban beszámoltunk róla, decemberben Mountain View-ból, a Google-től érkeztek jó hírek az ígéretes technológiával kapcsolatban, akiknek a Willow nevű chipje öt perc alatt végzett egy olyan feladattal, ami egy szuperszámítógépnek több időbe telt volna, mint amennyi idős az univerzum.
Alig két hónappal később, valamivel északabbra, a washingtoni Redmondban is komoly áttörést értek el, ugyanis a Microsoft múlt szerdán közzétettközleménye szerint először nekik sikerült létrehozniuk úgynevezett topologikus qubiteket.
Bitek, qubitek, satöbbi
A hagyományos számítógépek bitekben tárolják az információkat, amelyeknek az értéke vagy 1 vagy 0, a kvantumszámítógépek qubitjei viszont képesek a két állapot szuperpozíciójában lenni. A Wired cikke ezt ahhoz hasonlítja, mintha a bitek olyan nyilak lennének, amelyek vagy jobbra vagy balra mutatnak, míg a qubitek bármerre tudnak. Ezzel pedig rengeteg számítás a sokszorosára gyorsulhat. Egy jelszó, amit eddig évek, évszázadok alatt tudtak volna csak feltörni, máris védtelenné válhat, de a kvantumszámítástechnikanak azért lesznek ennél pozitívabb hozadékai is: a technológia valódi áttörést hozhat többek között a gyógyszerkutatásban, az orvosi diagnosztikában, a mezőgazdaságban és még számos más területen.
Mindez azonban egyelőre valahol az elmélet és a gyakorlat határán létezik, mert megbízhatóan működő qubiteket létrehozni nem könnyű. A Google Willow-jának a legtöbbet hangoztatott előnye nem véletlenül a viszonylagos stabilitása. A területen eddig kevésbé sikeres Microsoft azonban másként közelítette meg ezt a kihívást, mint a versenytársai: a megszokott szupravezető vagy ioncsapdás qubitek helyett Ettore Majorana olasz elméleti fizikus topologikus szupravezetőihez fordultak. A Majorana-qubitek ugyanis a topológiai kvantummechanika elvein alapulnak, és az információt nem lokálisan tárolják, hanem több, összefonódó állapot között osztják el. Így kevésbé érzékenyek a külső zavarokra, vagyis megbízhatóbbak, ami kulcskérdés a kvantumtechnológiák gyakorlati hasznosításakor.
Satya Nadella, a Microsoft vezérigazgatója szerint a topokonduktor kifejlesztése két évtizednyi kutatómunka eredménye, amelynek során sikerült létrehozniuk az anyag egy teljesen új állapotát. "Képzeljünk el egy chipet, ami elfér a tenyerünkben, mégis képes olyan problémákat megoldani, amelyekre ma a világ összes számítógépe együttesen sem lenne képes" - vázolta a technológiában rejlő lehetőségeket az X-en közzétett posztjában. Nem véletlen, hogy a Microsoft bejelentését sokan már most nagyon fontos mérföldkőnek tartják, Troy Nelson, a Lastwall nevű kiberbiztonsági cég technológiai vezetője például a Business Insidernek nyilatkozva egyenesen úgy fogalmazott, hogy egy ilyen kis méretű topokonduktor technológiai jelentősége a tranzisztoréval vetekedne.
A Majorana 1-gyel a cél, hogy egyszer egymillió qubit kapjon helyet egyetlen chipen; a Microsoftnál jelenleg az első hibatűrő prototípuson dolgoznak, és minderre a közleményük szerint "nem évtizedeket, hanem éveket" kell már csak várnunk.
(Fotó: John Brecher/Microsoft)
