Человек, который создал мечту Microsoft о квантовом суперкомпьютере

В 2000 году руководитель Microsoft сделал альпинисту и профессору физики Четану Наяку заманчивое предложение: присоединиться к компании, подняться на близлежащую гору Рейнир и вместе построить квантовый компьютер.

Наяк принял вызов и покорил самую высокую вершину штата Вашингтон за два года. Однако работа над созданием квантового устройства все еще продолжается.

Великая Машина

По данным WSJ , почти каждый технологический гигант работает над созданием квантового компьютера, который, по их мнению, станет прорывом в таких областях, как шифрование и медицина.

По сути, компьютеры обычно работают на основе битов, каждый бит имеет 2 значения 0 и 1. За один раз каждый бит может принимать только одно значение. Но в квантовых компьютерах кубиты имеют более двух значений, они могут иметь бесконечное количество значений от 0 до 1.

В любой момент времени они также могут иметь разные значения. Другими словами, за то же время, за которое традиционный цифровой компьютерный чип может переместить данные из точки А в точку Б или выполнить какую-либо математическую операцию, квантовый компьютер может выполнить невообразимо большой объем вычислений.

Кубиты имеют бесконечные значения в диапазоне от 0 до 1. Фото: The Next Web.

Теоретически квантовые компьютеры смогут обрабатывать гораздо большие объемы данных, что приведет к потенциальным прорывам в таких областях, как медицина, наука и финансы.

Ожидается, что квантовые компьютеры превзойдут традиционные компьютеры, предоставив человечеству «бесконечную» вычислительную мощность. Однако с момента упоминания в прессе по-настоящему выдающегося квантового компьютера так и не появилось.

Причина, по которой квантовые компьютеры пока не получили широкого распространения, заключается в том, что люди пока не могут контролировать поведение частиц внутри процессора. Наши технологии еще не достигли рубежа «квантового превосходства» — области, в которой мы сможем контролировать поведение субатомных частиц.

Наяк возглавляет команду Microsoft, состоящую из сотен химиков, инженеров и математиков, которые уже около 20 лет пытаются создать квантовый компьютер. Группа под названием Station Q придерживается более рискованного и менее общепринятого подхода, чем тот, который используют конкуренты, такие как Google Alphabet.

После 17 лет исследований Microsoft наконец-то достигла первых результатов с квантовым чипом под названием Majorana 1. По данным The Verge , Majorana 1 способен интегрировать до миллиона кубитов на чипе, который по размерам не намного больше центрального процессора настольных компьютеров и серверов.

Отличие чипов Microsoft

Все компьютерные чипы имеют ошибки. Однако в чипах современных ПК и смартфонов частота ошибок минимальна. Между тем, в случае с кубитами малейшее возмущение может привести к совершению ими серии последовательных ошибок.

Первый квантовый чип Microsoft называется Majorana 1. Фото: Microsoft.

Под руководством Наяка компания Microsoft придумала, как решить эту проблему с помощью так называемой «топологической сверхпроводимости». Материал не является ни твердым, ни жидким, ни газообразным и используется для создания строительных блоков, которые можно масштабировать до мощного квантового компьютера.

В нем один электрон по сути распределен на небольшой проволоке, охлажденной почти до абсолютного нуля. Такое распространение электронов образует частицу Майораны, описанную физиком-теоретиком Этторе Майораной в 1937 году и обладающую свойствами, которые можно использовать для создания кубита.

Имея всего один чип, способный интегрировать миллион кубитов, квантовый компьютер Microsoft может выполнять моделирование с гораздо более высокой точностью. Это обещает стать важной предпосылкой, которая поможет людям улучшить свое понимание окружающего мира и откроет путь к прорывам в медицине и материаловедении.

Технологическая компания из Редмонда, Сиэтл, уверенно заявила, что этот прорыв может сократить время запуска квантовых устройств до нескольких лет вместо десятилетий.

Ученые работают в специальной лаборатории Microsoft по квантовым вычислениям. Фото: WSJ.

Хотя некоторые физики по-прежнему скептически относятся к заявлениям Microsoft, генеральный директор Сатья Наделла, похоже, настроен воодушевленно. Это заметное изменение, поскольку WSJ сослался на внутреннее электронное письмо семилетней давности, в котором говорилось, что сам Наделла отвергал попытки создания квантовых вычислений, считая их не имеющими коммерческого потенциала.

Теперь, когда Microsoft решила продемонстрировать миру частицу Майораны, Наяк сосредоточился на том, чтобы сделать кубиты еще более надежными и улучшить интеграцию большего количества кубитов в чип.

53-летний профессор заявил, что не хотел бы в 70 лет продолжать работать в Microsoft, пытаясь создать стабильный кубитный чип.

Источник: https://znews.vn/nguoi-viet-nen-giac-mo-ve-sieu-may-tinh-luong-tu-cua-microsoft-post1538746.html