Microsoft je prije tjedan dana predstavio kvantni čip Majorana 1, zasnovan na novoj topološkoj arhitekturi jezgre. Srž novog pristupa čini poseban materijal nazvan topovodič, koji omogućuje stvaranje i kontrolu Majorana čestica. Kvantni čipovi su "mozgovi" kvantnih računala i temeljne hardverske komponente koje omogućuju kvantno računalstvo. Ponašaju se poput procesora u tradicionalnom računalu (poput Intelovog CPU-a ili Appleovih čipova M-serije), ali rade potpuno drugačije jer se temelje na zakonima kvantne mehanike, a ne klasične fizike.
Ovaj napredak zahtijevao je razvoj potpuno nove skupine materijala od indijevog arsenida i aluminija, od kojih je većinu Microsoft dizajnirao i proizveo atom po atom.
Majorana čestice posebne su po tome što su istovremeno i čestica i antičestica - svojstvo koje ih čini jedinstvenim u svijetu kvantne fizike. Za razliku od običnih čestica, poput elektrona koji ima svoju antičesticu pozitron s različitim nabojem, Majorana čestice moraju biti električki neutralne jer su same sebi antičestica. U standardnom modelu fizike jedini poznati kandidat za takvu česticu je neutrino, što je potaknulo brojne eksperimente diljem svijeta koji pokušavaju dokazati ovo svojstvo.
Microsoft je uspio stvoriti i kontrolirati ove posebne čestice unutar svog novog čipa, što otvara nove mogućnosti za razvoj kvantnih računala. Srž novog pristupa čini poseban materijal nazvan topovodič, koji omogućuje stvaranje i kontrolu Majorana čestica, piše Bug. Ove čestice mogu se koristiti za stvaranje stabilnijih kubita, što je ključno za praktičnu primjenu kvantnih računala.
Novi tranzistor za kvantno doba
"Ovo je kao da smo izumili novi tranzistor za kvantno doba", objašnjava Microsoftov tehnički savjetnik Chetan Nayak. "Morali smo prvo osmisliti koja svojstva taj kvantni tranzistor mora imati, a zatim smo razvili materijale koji to omogućuju."
Osim Microsofta kvantne čipove predstavili su Google (čip Willow), Oxford Ionics i IBM, a u utrci je i kineski Baidu. Umjesto dosadašnjih predviđanja da će nam za praktična kvantna računala trebati desetljeća, ova tehnologija mogla bi taj proces skratiti na svega nekoliko godina. Za razliku od običnih računala koja koriste bitove (0 i 1), kvantna računala rade s kubitima koji mogu istovremeno biti u svim stanjima između 0 i 1.
To im omogućuje da određene složene zadatke rješavaju nemjerljivo brže od klasičnih računala. Problem je što su kubiti vrlo nestabilni i osjetljivi na najmanje smetnje iz okoline. Upravo tu nastupaju kvalitetni kvantni čipovi, no stručnjaci kažu da ima još koraka koje treba ispuniti do uspješnog kvantnog računalstva.
