Microsoft создала первый в мире квантовый чип. Он может начать “квантовую эру”

В среду компания Microsoft анонсировала свой первый квантовый вычислительный чип — Majorana 1, пишет CNBC.

Этот успех стал возможен после почти двух десятилетий исследований в области квантовых технологий. Однако Microsoft утверждает, что создание Majorana 1 потребовало разработки совершенно нового состояния материи, которое компания называет топологическим сверхпроводником.

Microsoft, потратив 20 лет на исследования, создала топологические сверхпроводники, названные «транзистором для квантовой эры». Они играют ту же роль в квантовых вычислениях, что и полупроводники в развитии классических компьютеров.

Квантовый чип Microsoft использует восемь топологических кубитов, основанных на арсениде индия (полупроводнике) и алюминии (сверхпроводнике).

Сложность разработки материалов для создания экзотических частиц и их топологического состояния материи объясняет, почему большинство усилий в области квантовых вычислений сосредоточено на других типах кубитов, — говорится в блоге компании.

Для того чтобы понять топологические материалы и научиться использовать их в строительстве квантовых чипов, Microsoft пришлось наносить материалы атом за атомом, чтобы они идеально выровнялись, говорится в блоге.

Иронично, но для этого нам и нужен квантовый компьютер, потому что понять эти материалы невероятно сложно, — говорит Криста Свори, технический сотрудник Microsoft, в блоге. С помощью масштабированного квантового компьютера мы сможем предсказывать материалы с ещё лучшими свойствами для создания следующего поколения квантовых компьютеров.

Новый документ в журнале Nature подробно описывает чип.

Технологи считают, что квантовые компьютеры могут однажды эффективно решать задачи, которые крайне сложны или невозможны для классических вычислительных машин. Современные компьютеры используют биты, которые могут быть либо включены, либо выключены, в то время как квантовые компьютеры используют квантовые биты или кубиты, которые могут одновременно находиться в обоих состояниях.

Google и IBM также разработали квантовые процессоры, как и небольшие компании IonQ и Rigetti Computing.

Microsoft не планирует предоставлять доступ к чипу Majorana 1 через публичное облако Azure, как это будет с её собственным искусственным интеллектом чипом Maia 100. Вместо этого Majorana 1 — это шаг к достижению цели в миллион кубитов на чипе, что станет результатом глубоких физических исследований.

Вместо того чтобы полагаться на компании вроде Taiwan Semiconductor для производства, Microsoft самостоятельно производит компоненты Majorana 1 в США. Это стало возможным, поскольку работы ведутся на небольшом масштабе.

Мы хотим достичь нескольких сотен кубитов, прежде чем начнем говорить о коммерческой надежности, — заявил Джейсон Зандер, исполнительный вице-президент Microsoft, в интервью CNBC.

В это время компания будет работать с национальными лабораториями и университетами, проводя исследования с использованием Majorana 1.

Несмотря на акцент на исследования, инвесторы проявляют большой интерес к квантовым вычислениям.

Акции IonQ выросли на 237% в 2024 году, а Rigetti прибавили почти 1500%. Эти компании заработали 14,8 миллиона долларов в третьем квартале. Дальнейший рост наблюдался в январе после того, как Microsoft опубликовала пост в блоге, заявив, что 2025 год — «год готовности к квантовым вычислениям».

Сервис Azure Quantum от Microsoft, который позволяет разработчикам тестировать программы и алгоритмы, предоставляет доступ к чипам от IonQ и Rigetti. Возможно, чип от Microsoft станет доступен через Azure до 2030 года, сообщил Зандер.

Многие считают, что мы находимся в десятках лет от этого. Мы же считаем, что речь идет скорее о годах, — сказал он.

Квантовые вычисления могут стать важной частью других направлений в Microsoft. Например, в сфере искусственного интеллекта, где ежегодный доход компании превышает 13 миллиардов долларов. Квантовые компьютеры могут использоваться для создания данных, которые необходимы для обучения моделей ИИ, сообщил Зандер.

Теперь вы можете попросить его изобрести новую молекулу, создать новое лекарство — то, что было бы невозможно сделать раньше, — добавил он.