Microsoft Ingin Membangun Superkomputer Kuantum Dalam Satu Dekade

Microsoft Ingin Membangun Superkomputer Kuantum Dalam Satu Dekade

Stempel Waktu: 5 Juli 2023 10:00
Microsoft Wants to Build a Quantum Supercomputer Within a Decade PlatoBlockchain Data Intelligence. Vertical Search. Ai.

Sejak awal perlombaan kuantum, Microsoft telah menempatkan taruhannya pada qubit topologi yang sulit dipahami tetapi berpotensi mengubah permainan. Sekarang perusahaan mengklaim salam Mary telah terbayar, mengatakan itu bisa membangun prosesor yang berfungsi dalam waktu kurang dari satu dekade.

Perusahaan komputasi kuantum terkemuka saat ini sebagian besar berfokus pada qubit—setara kuantum dengan bit—terbuat dari elektronik superkonduktor, ion yang terperangkap, atau foton. Perangkat ini telah mencapai tonggak yang mengesankan dalam beberapa tahun terakhir, tetapi terhambat oleh kesalahan yang berarti komputer kuantum dapat keluarmelakukan yang klasik masih tampak agak jauh.

Microsoft, di sisi lain, telah lama memperjuangkan komputasi kuantum topologi. Alih-alih menyandikan informasi dalam keadaan partikel individu, pendekatan ini mengkodekan informasi dalam struktur menyeluruh dari sistem. Di thSecara teori, itu seharusnya membuat perangkat jauh lebih toleran terhadap kebisingan latar belakang dari lingkungan dan karenanya lebih atau kurang tahan kesalahan.

Namun, untuk melakukannya, Anda perlu membuat bentuk partikel semu eksotis yang disebut a Mode nol Majorana (MZMs), yang terbukti sangat sulit. Sebuah makalah baru dari para peneliti Microsoft sekarang mengklaim telah mencapai prestasi tersebut, dan telah menyusun peta jalan untuk menggunakannya untuk membangun komputer yang mampu melakukan satu juta operasi kuantum per detik.

"Ini merupakan jalur pengembangan yang sulit dalam waktu dekat karena mengharuskan kami membuat terobosan fisika yang telah menghindari peneliti selama beberapa dekade, ”tulis Chetan Nayak dari Microsoft di posting blog. “Mengatasi banyak tantangan, kami sangat senang untuk berbagi bahwa makalah peer-review…menetapkan bahwa Microsoft telah mencapai tonggak sejarah pertama dalam menciptakan superkomputer kuantum yang andal dan praktis.”

Pendekatan Microsoft terhadap komputasi kuantum dibangun di atas cabang matematika yang tidak dikenal yang dikenal sebagai topologi. Ini digunakan untuk menggambarkan sifat dasar dari bentuk objek yang tidak berubah saat dideformasi, dipelintir, atau diregangkan.

Grafik contoh klasik adalah fakta bahwa secara topologi, donat dan cangkir kopi memiliki bentuk yang sama karena masing-masing memiliki lubang tersendiri—di tengah donat dan gagang cangkir. Menggigit donat atau memotong mug tidak akan mengubah bentuk keseluruhannya, tetapi memotong donat menjadi dua atau mematahkan pegangannya akan mengubah bentuknya.

Wawasan untuk komputasi kuantum adalah bahwa jika Anda dapat menyimpan informasi dalam keadaan topologi suatu sistem, itu juga akan tahan terhadap gangguan kecil. Itu bisa membuatnya kebal terhadap jenis kebisingan lingkungan yang sering mengganggu keadaan kuantum rapuh dari teknologi qubit terkemuka saat ini.

Penelitian awal mengidentifikasi MZM — konglomerasi elektron yang tidak biasa yang berperilaku sebagai partikel tunggal — sebagai kandidat yang menjanjikan untuk membuat "qubit topologi". Secara teori, jalur beberapa MZM dapat terjalin untuk menciptakan struktur topologi yang mampu melakukan perhitungan kuantum. Setiap yang disebut "kepangan" antara sepasang MZM bekerja secara efektifs sebagai gerbang logika.

Tetapi membuat qubit topologi ini terbukti sangat sulit. Tidak hanya rumit untuk membuat perangkat keras yang mampu menghasilkan MZM, tetapi juga sulit sangat sulit membedakannya dari berbagai keadaan kuantum serupa yang tidak berguna untuk membangun komputer kuantum. Microsoft sebenarnya mengumumkan bahwa mereka telah mendeteksi MZM di kabel nano yang terhubung ke superkonduktor pada tahun 2018, tetapi hasilnya harus dicabut pada tahun 2021 setelah kelompok lain tidak bisa mereplikasim.

Namun sekarang, perusahaan mengklaim bahwa mereka telah membuktikan bahwa mereka dapat menghasilkan MZM di perangkat serupa. Microsoft merilis hasil awal tahun lalu, tetapi sekarang penelitian tersebut telah dipublikasikan di jurnal peer-review Ulasan Fisik B. Sementara studi yang ditarik sebelumnya mengandalkan pendeteksian puncak tiba-tiba pada konduktansi listrik kabel, kali ini abulat mereka menggunakan protokol yang lebih ketat yang mencari tanda tangan MZM di kedua ujung kabel.

Tidak mengatakan New Scientist bahwa kemungkinan perangkat apa pun yang lulus tes baru ini tidak benar-benar menunjukkan MZM kurang dari delapan persen. Peneliti lain kurang yakin, dengan beberapa penuturan New Scientist bahwa tes baru masih memiliki kekurangan dan bahwa beberapa detail dalam data menunjukkan bahwa hasilnya mungkin merupakan konsekuensi dari efek kuantum lainnya.

Meskipun demikian, Microsoft mengatakan hasilnya menandai langkah pertama dalam usahanya peta jalan enam titik untuk membuat superkomputer kuantum topologi. Sekarang perusahaan telah menghasilkan MZM, langkah selanjutnya adalah menggunakannya untuk membuat qubit topologi sebelum merangkai banyak dari mereka bersama-sama.

Meskipun itu mungkin tampak seperti jalan yang panjang, Krysta Svore dari Microsoft mengatakan Tech Crunch mereka iriion mampu membangun komputer kuantum skala penuh yang mampu melakukan satu juta operasi kuantum per detik dalam satu dekade.

Tetapi Microsoft bukan satu-satunya yang membuat kemajuan di bidang ini. MZM termasuk dalam kelas partikel semu yang disebut non-Abelian anyons, dan mereka bukan satu-satunya yang dapat digunakan untuk membuat komputer kuantum topologi. Idan Mei, Google dan Quantinuum diklaim telah menunjukkan bahwa perangkat keras mereka juga dapat menghasilkan anyons ini.

Masih belum jelas apakah ini merupakan awal dari perubahan besar dalam lanskap komputasi kuantum menuju pendekatan topologi. Tetapi iSemakin banyak bukti bahwa pertaruhan awal Microsoft pada teknologi akan segera membuahkan hasil.

Kredit Gambar: Microsoft Azure

Stempel Waktu:

Lebih dari Hub Singularity