Microsoft’taki araştırmacılar, hatalara son derece dirençli olacak, ancak iddiaları şüphecilikle karşılandı.
Majorana 1, topolojik kubitlere dayanan bir kuantum çip
Microsoft araştırmacıları, radikal olarak farklı bir kuantum bilgisayarı için uzun süredir aranan bileşenler olan “topolojik kubitler” oluşturduklarını söylüyorlar. Bu, firmanın bu iddiayı ilk kez yapması değil-bu hataya dayanıklı kuantum bitleri 2023’te benzer bir deneyde üretmeye çalıştı, ancak sonuçlar tam olarak kesin değildi ve bu alandaki meslektaşları arasında bu konuda şüpheler yarattı. bu sefer tamamen çalıştı.
Topolojik kubitler kuantum Computing’in en büyük sorunlarından birini çözebilir: mevcut tüm kuantum bilgisayarlar çok fazla hata yapar. Birçok araştırmacı, hesaplarken kendi hatalarını düzeltebilecek kuantum makineleri geliştirmek için çalışıyor. Ancak Microsoft farklı bir yaklaşımı savundu. Araştırmacılar, en başından itibaren özel, hatalı özelliklere sahip olacak kupitler-kuantum bilgisayarın temel yapı taşları-yaratmaya odaklandılar.
Şimdi, bu tür birkaç kubit yaptıklarını ve bunları hesaplamalarda kullanmak için bir yöntem oluşturduklarını söylüyorlar. Firma, Majorana 1 adında sekiz küstah bir çip oluşturduğunu iddia ediyor, ancak henüz herhangi bir performans verisini yayınlamadı.
Tüm Microsoft’un topolojik cihazlarının merkezinde, yarı iletken indiyum arsenitin üstünde katmanlı süper iletken nanoteller bulunmaktadır. Bu tellerin her biri süper iletkenler olduğunda, her iki uçları da özel bir quasiparticin ortaya çıktığını görür – elektronlar gibi diğer parçacıkların – majorana sıfır modu (MZM) olarak adlandırılır.
Bilgileri bu quasipartiküllerin çiftlerine kodlamak ve iki kabloyu birleştirmek bunları bir kubit haline getirecektir. MZM’lerin kuantum özellikleri, kendi antipartikülleri gibi, bu kubitleri son derece hatalı hale getirecektir.
MZMS ile önceki çalışmalarını ilerleten araştırmacılar, her bir quasipartikül çiftinin kuantum durumunu üç kuantum noktaya veya küçük yarı iletken kristallere bağlayarak bir yöntem test ettiler. Microsoft’taki Chetan Nayak, geçmiş çalışmanın ekibine MZMS tespit ettiğine dair yüzde 90’ın üzerinde kesinlik verdiğini ve devletlerini okuyabilmek bu davayı önemli ölçüde güçlendirdiğini söylüyor.
Majorana 1, bildirilen sekiz topolojik kubit ile her biri dört MZm’den yapılmış, MZM’lerin varlığı onu çalıştırmak için kritik olduğundan buna dayanır. Kuantum DOT yöntemine odaklanan son makalelerinde, araştırmacılar MZM’ler ve diğer olasılıklar arasında “bu ölçümün kesin olarak ayırt edilmediğini” yazıyor, ancak yanlış yorumlama olasılığını yüzde 1 olarak tahmin ediyorlar.
Yeni çalışma birkaç bilimsel tartışmanın ardından geliyor. 2021’de, şirketin araştırmacılarını içeren bir makale bilimsel dergiden geri çekildi Doğa Başka bir fizikçi ekibi, cihazdaki kusurların MZM imzalarını taklit edebileceğini buldu. İki yıl sonra, MZMS’nin kanıtı bildiren başka bir makale, veri yorumlaması ile ilgili benzer endişeler nedeniyle ateş altına girdi ve firma dışındaki araştırmacılar Microsoft’un başkalarının bulguları çoğaltması için yeterli veri paylaşmadığını söyledi.
Hollanda’daki Delft Teknoloji Üniversitesi Anton Akhmerov, MZMS’nin kuantum durumlarını ölçmek için kuantum noktaları kullanan yöntemin topolojik bir kuantum bilgisayarı için gerekli bir yapı taşı olduğunu, ancak yeni çalışma, quasipartiküllerin mevcut olduğuna dair kesin kanıtlar sağlamadığını söylüyor. cihaz.
İngiltere’deki St Andrews Üniversitesi’ndeki Henry Legg, bu ölçümün anlamlı olması için Microsoft’un şimdiye kadar sunduğundan daha fazla cihazda tekrarlanması gerektiğini söylüyor.
Akhmerov ve Legg, kuantum dot prosedürünün, şirket tarafından geliştirilen ve zor quasipartiküller için süper iletken tellerde kusurları yanlış yönlendirmeye karşı geçirimsiz bir yönteme dayandığını söylüyor.
“Şüphecilik bilimde sağlıklıdır,” diyor Nayak, ancak umudu, her yeni ölçüm ve deneyin onu azaltmaya hizmet edeceği ve bulgular için makul alternatif açıklamalar yapmayı zorlaştırmasıdır.
Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü’ndeki Jason Alicea, ölçülen “majorana sahtekarları” olsa bile, ekibin oluşturduğu kuantum nokta yönteminin anlamlı olduğunu söylüyor.
“Topolojik bir kubitin peşinde çok, çok değerli bir çaba. Ancak topolojik kbit topraklarında, hala kesinlikle sıfır kubit seviyesindeyiz. Hiç kimse bir tane yapmadı, ama en azından Microsoft’un gösterdiği şey, yukarı çıkmanız gereken önemli bir bileşendir ”diyor.
Nayak’ın topolojik kbit manzarasına bakış açısı daha iyimser ve ekibinde ileriye doğru itmeye devam etmek için birkaç MZM tabanlı kubit yaratmış olandan emin. Ekip zaten sekizden fazla kubit ile cihaz oluşturma ve test etmeye çalışıyor.
