مایکروسافت پس از ۱۷ سال تحقیق و توسعه، از تراشه کوانتومی جدید خود به نام Majorana 1 رونمایی کرد. این تراشه، که اولین پردازنده کوانتومی مبتنی بر معماری جدید است، میتواند انقلابی در دنیای رایانش کوانتومی ایجاد کند.
قلب تپنده هر رایانش کوانتومی، کیوبیتها هستند. کیوبیتها واحدهای اطلاعاتی در محاسبات کوانتومیاند، درست مانند بیتها در کامپیوترهای کلاسیک. شرکتهایی مانند IBM، گوگل و مایکروسافت سالهاست تلاش میکنند تا کیوبیتها را به اندازه بیتها مطمئن سازند. چرا که کیوبیتها بسیار ظریفتر و در برابر نویزهای محیطی حساسترند و این حساسیت میتواند به ایجاد خطا و از دست رفتن دادهها منجر شود.
تراشه Majorana 1 این توانایی بالقوه را دارد که تا یک میلیون کیوبیت را روی یک تراشه جای دهد؛ تراشهای که اندازه آن تفاوت چندانی با پردازندههای مرکزی (CPU) به کار رفته در کامپیوترهای شخصی و سرورها ندارد. در این تراشه جدید، مایکروسافت به جای استفاده از الکترونها برای محاسبات، از ذرات Majorana بهره میبرد.
جزئیات پژوهش مایکروسافت در مقالهای منتشر شده در نشریه معتبر نیچر (Nature) چاپ شده است. این مقاله نحوه خلق کیوبیت توپولوژیکی توسط محققان مایکروسافت را شرح میدهد. مایکروسافت ماده جدیدی از جنس آرسنید ایندیوم و آلومینیوم ساخته و هشت کیوبیت توپولوژیکی را روی یک تراشه جای داده است. هدف نهایی مایکروسافت، مقیاسدهی این فناوری به یک میلیون کیوبیت خواهد بود.
به گفته مایکروسافت، یک تراشه با یک میلیون کیوبیت میتواند شبیهسازیهایی را انجام دهد که بسیار دقیقاند و به بهبود درک ما از جهان طبیعی و کشف دستاوردهای جدید در پزشکی و علم مواد کمک کنند. این وعده محاسبات کوانتومی سالها مدنظر بسیاری از شرکتها و محققان بوده و مایکروسافت معتقد است که ابررسانای توپولوژیکی آن، گام بزرگ بعدی در این مسیر خواهد بود.
آژانس پروژههای تحقیقاتی پیشرفته دفاعی ایالات متحده (DARPA) نیز مایکروسافت را به عنوان یکی از دو شرکتی انتخاب کرده است که به مرحله نهایی برنامه «سیستمهای کاوش نشده برای محاسبات کوانتومی در مقیاس کاربردی» (US2QC) راه یافتهاند. مایکروسافت اکنون موظف خواهد بود تا نمونه اولیه رایانه کوانتومی خطاپذیر مبتنی بر کیوبیتهای توپولوژیکی را در کمتر از ۱۰ سال بسازد.
به نظر میرسد که مایکروسافت با معرفی تراشه Majorana 1، گام بزرگی در جهت تحقق وعدههای رایانش کوانتومی برداشته است. با این حال، هنوز راه زیادی تا رسیدن به رایانههای کوانتومی قدرتمند و کاربردی در مقیاس وسیع باقی مانده است.