อนาไฮม์รัฐแคลิฟอร์เนีย -ในการรวบรวมนักฟิสิกส์ที่ใหญ่ที่สุดในโลกการพูดคุยเกี่ยวกับชิปควอนตัมคอมพิวเตอร์ประเภทใหม่ที่อ้างว่าเป็นแหล่งท่องเที่ยวหลัก
การประกาศในเดือนกุมภาพันธ์ของ Microsoft เกี่ยวกับชิปที่มีบิตควอนตัมทอพอโลยีแรกหรือ qubits ได้จุดประกายความร้อนในชุมชนฟิสิกส์ การค้นพบนี้ได้รับการประกาศในการแถลงข่าวโดยไม่ต้องเปิดเผยข้อมูลสาธารณะสำรองข้อมูล อันกระดาษพร้อมกันในธรรมชาติลดลงจากการแสดงให้เห็นถึง qubology topological นักวิจัยของ Microsoft Chetan Nayak ผู้เขียนร่วมในบทความนั้นสัญญาไว้เพื่อให้หลักฐานที่ชัดเจนในระหว่างการพูดคุย 18 มีนาคมในการประชุมสุดยอดฟิสิกส์ทั่วโลกของ American Society
ก่อนการพูดคุยเก้าอี้ของเซสชั่นได้ประกาศ: ทำตามจรรยาบรรณ; ปฏิบัติต่อผู้อื่นด้วยความเคารพ ห้องพักเต็มไปด้วยนักฟิสิกส์ที่กระตือรือร้นหลายร้อยคนที่เต็มไปด้วยที่นั่งและยืนอยู่ตามผนังหัวเราะเบา ๆ อย่างรู้เท่าทันที่ความหมายว่าเครื่องประดับอาจหายไป
การคำนวณควอนตัมทอพอโลยีมีเงามืดอยู่กับมันโดย- อย่างไรก็ตามแนวคิดนี้เป็นสัญญาที่ยอดเยี่ยม qubits ที่ทำขึ้นคอมพิวเตอร์ควอนตัมนั้นเปราะบางและมีข้อผิดพลาดได้ง่าย Qubits ที่ควบคุมแนวคิดของทอพอโลยีวินัยทางคณิตศาสตร์ที่อธิบายโครงสร้างด้วยหลุมหรือลูป- ด้วยการคำนวณควอนตัมทอพอโลยี“ คุณสามารถมีอัตราความผิดพลาดต่ำมาก” Nayak จากสถานี Q ของ Microsoft ในซานตาบาร์บาร่ารัฐแคลิฟอร์เนียกล่าวระหว่างการพูดคุยของเขา
นักวิทยาศาสตร์ไม่ได้รับความประทับใจจากข้อมูลที่เขานำเสนอ
พล็อตกุญแจดูเหมือนกระวนกระวายใจแบบสุ่มแทนที่จะเป็นสัญญาณที่ระบุได้ Nayak อ้างว่าการวิเคราะห์การสุ่มที่เห็นได้ชัดนั้นเผยให้เห็นรูปแบบพื้นฐานของเสียงรบกวนแนะนำ qubit ทำงาน การโต้แย้งนั้นไม่เพียงพอที่จะพลิกนักวิจารณ์ที่โหดร้ายที่สุด
“ ข้อมูลนั้นไม่น่าเชื่ออย่างไม่น่าเชื่อราวกับว่า Microsoft Quantum กำลังพยายามทดสอบ Rorschach พร้อมกันหลายร้อยคน” Henry Legg นักฟิสิกส์ของมหาวิทยาลัยเซนต์แอนดรูในสกอตแลนด์ซึ่งเป็นหนึ่งในนักวิจารณ์ที่ดุเดือดที่สุดของงานของ Microsoft
ถึงกระนั้นคนอื่น ๆ ก็มองโลกในแง่ดีว่าด้วยความพยายามเพิ่มเติม Microsoft สามารถปรับปรุงอุปกรณ์ของพวกเขาเพื่อสร้างสัญญาณที่ชัดเจนขึ้น “ ฉันรู้สึกว่ามันอาจจะก่อนกำหนดเล็กน้อยที่จะเรียกมันว่า Qubit” นักฟิสิกส์ Kartiek Agarwal จากห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Argonne ใน Lemont, Ill กล่าว แต่“ มีสัญญาณเชิงบวกมากมาย”
การดึง - และการผลักดัน - ของ qubits โทโพโลยี
คอมพิวเตอร์ควอนตัมสัญญาว่าจะปลดล็อกการคำนวณประเภทใหม่ แต่เฉพาะในกรณีที่พวกเขาสามารถเชื่อถือได้ ความคิดในการสร้าง Qubit ที่มีความผิดพลาดน้อยกว่านั้นมีนักวิทยาศาสตร์ที่ตื่นเต้น “ มันเป็นหนึ่งในวิธีการที่สร้างสรรค์และดั้งเดิมมากขึ้นในการคำนวณควอนตัมและในแง่นี้ฉันได้หยั่งรากลึกจริงๆ” นักฟิสิกส์ Ivar Martin จากห้องปฏิบัติการแห่งชาติอาร์กอนน์กล่าว
แต่ความคิดได้พยายามดิ้นรนเพื่อลงจากพื้นดินทศวรรษที่ผ่านมาหลังเทคโนโลยี Quit ทั่วไปมากขึ้น
การสร้าง qubology topological ต้องใช้อิเล็กตรอนที่ยั่วยุในวัสดุที่จะเต้นได้อย่างเหมาะสม กลุ่มอิเล็กตรอนทำงานเหมือนสิ่งที่เป็นรูปธรรม, อนุภาค-ish: quasiparticle ที่รู้จักกันในชื่อ Majorana แต่การสร้าง Majoranas และการพิสูจน์ว่ามีอยู่นั้นมีความท้าทายอย่างยิ่ง
Microsoft สร้างความก้าวหน้าที่น่าประทับใจมาร์ตินโน้ต แต่“ เท่าที่แสดงให้เห็นถึงสิ่งต่าง ๆ ที่ผู้คนในการประชุมครั้งนี้สนใจมากที่สุด - การแสดงฟิสิกส์ของ Majoranas อย่างน่าเชื่อถือ - มันเป็นเรื่องที่น่าสนใจสำหรับหลาย ๆ คน”
หากเป็นไปได้ที่จะน้อยกว่าที่จะได้รับการอธิบายว่าจะอธิบาย Legg ซึ่งให้การพูดคุยในวันก่อนของ Nayak เขาแสดงความสงสัยเกี่ยวกับรากฐานของวิธีการของ Microsoft ในห้องที่เต็มไปด้วยการระเบิด - แม้ว่าจะมีขนาดเล็กกว่าห้องพักที่มีขนาดเล็กกว่าสถานที่สำคัญของ Nayak
ในการพูดคุยของเขาบีบลงในตารางการประชุมในนาทีสุดท้าย Leggระบุว่ามีการวิพากษ์วิจารณ์บทสวด- คำวิจารณ์ที่เน้นวิธีการที่ใช้เพื่อแสดงให้เห็นว่าอุปกรณ์นั้นเป็นทอพอโลยีตั้งแต่แรก -“โปรโตคอลช่องว่างทอพอโลยี” วางไว้ในกระดาษ Microsoft ในปี 2023ทบทวนทางกายภาพ B.โปรโตคอลนั้นมีข้อบกพร่องเขาโต้เถียงในการพูดคุยของเขาและในกส่งกระดาษ 11 มีนาคมถึง arxiv.org ตัวอย่างเช่น Legg แย้งโปรโตคอลให้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกันสำหรับข้อมูลเดียวกันขึ้นอยู่กับช่วงของพารามิเตอร์ที่รวมเช่นการแพร่กระจายของสนามแม่เหล็กหรือค่าแรงดันไฟฟ้า
“ บริษัท ใดก็ตามที่อ้างว่ามีทอพอโลยี Qubit ในปี 2568 เป็นการขายเทพนิยายและฉันคิดว่ามันเป็นเทพนิยายที่อันตราย” Legg กล่าว “ มันบ่อนทำลายสาขาการคำนวณควอนตัมและโดยทั่วไปฉันคิดว่ามันบ่อนทำลายจริง ๆ แล้วความเชื่อมั่นของประชาชนในด้านวิทยาศาสตร์”
ในระหว่างการถาม - ตอบทันทีหลังจากการพูดคุยของ Legg นักวิจัยของ Microsoft Roman Lutchyn เพิ่มขึ้นด้วยการโต้แย้งที่มีพลัง:“ ข้อความจำนวนมากที่นี่ไม่ถูกต้องเพียงแค่” เขากล่าวโดยฟ้องร้องผ่านการเรียกร้องของ Legg หลายแห่งซึ่งเขาได้กล่าวถึงใน Aโพสต์ LinkedIn- “ เรายืนอยู่ข้างหลังผลลัพธ์ในเอกสารเหล่านี้”
พฤติกรรมที่ไม่เป็นระเบียบ
ในระดับพื้นฐานที่สุดอุปกรณ์ของ Microsoft ประกอบด้วย nanowires อลูมิเนียมกว้างเพียง 60 นาโนเมตรวางอยู่บนยอดเซมิคอนดักเตอร์ เมื่อระบายความร้อนอลูมิเนียมนี้จะกลายเป็นตัวนำยิ่งยวดทำให้สามารถส่งกระแสไฟฟ้าได้โดยไม่มีความต้านทาน สิ่งนี้ทำให้เกิด superconductivity ในเซมิคอนดักเตอร์สร้างเงื่อนไขในอุดมคติสำหรับ Majoranas เมื่ออุปกรณ์ได้รับการปรับให้เป็นค่าเฉพาะของสนามแม่เหล็กและแรงดันไฟฟ้า Majoranas ควรปรากฏในทางทฤษฎีที่ปลายแต่ละด้านของเส้นลวดนาโน
ความผิดปกติในอุปกรณ์เหล่านี้เป็นปัญหาใหญ่สำหรับ qubit ซึ่งเป็นทอพอโลยี ความขรุขระพื้นผิวหรือข้อบกพร่องของวัสดุอาจส่งผลให้เกิดสัญญาณปลอมหรือผลลัพธ์ที่คลุมเครือ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาอุปกรณ์ของ Microsoft ได้ดีขึ้นอย่างมากในเรื่องนั้นนักฟิสิกส์ Sankar Das Sarma จากมหาวิทยาลัยแมริแลนด์ในวิทยาลัยพาร์คกล่าว แต่เขากล่าวว่า“ จำเป็นต้องมีการปรับปรุงอีกมาก…ฉันคิดว่าความผิดปกติยังคงต้องลงไปอีกสองปัจจัย”
เมื่อเธรดอลูมิเนียมถูกจัดเรียงเป็นรูปตัว H พวกเขาจะสร้าง Qubit กับ Majoranas ที่ปลายทั้งสี่ของมัน ในการเรียกร้อง QUBIT ที่ใช้งานได้ Microsoft จำเป็นต้องแสดงให้เห็นว่าพวกเขาสามารถทำการวัดได้ สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการตรวจสอบอนุภาคนาโนรูปสุนัขร้อนวางอยู่ใกล้กับนาโน การวัดสองประเภทที่เรียกว่า X และ Z เป็นสิ่งจำเป็น
Qubit ใหม่ของ Microsoft ดูเหมือน H ที่อยู่ด้านข้าง มันทำจาก nanowires สอง (สีเขียวในการแสดงผลนี้) เชื่อมต่อด้วยหนึ่งในสาม (สีเทา) สองจุดควอนตัม (รูปร่างสุนัขฮอทดอก) อนุญาตให้ทำการวัดสองประเภทที่แตกต่างกันคือ X และ Z (ระบุด้วยเส้นประ) Qubit ขึ้นอยู่กับ quasiparticles ที่เรียกว่า Majoranas ซึ่งควรอยู่ที่ปลายสายไฟ (สีแดง)
Microsoftในเดือนกุมภาพันธ์ธรรมชาติกระดาษ Microsoft แสดงให้เห็นถึงการวัด Z ซึ่งเกี่ยวข้องกับการตรวจสอบจุดควอนตัมที่เกี่ยวข้องกับสายเดียว การวัด z ซ้ำ ๆ เผยให้เห็นการสลับ Qubit ระหว่างสองสถานะที่เป็นไปได้ผลลัพธ์ที่คาดหวังสำหรับ qubology topological การเปลี่ยนผ่านเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าพลิกในความเท่าเทียมกันโดยพื้นฐานแล้วสะท้อนให้เห็นว่ามีอิเล็กตรอนจำนวนมากหรือคี่ภายในลวด
ในระหว่างการพูดคุยของ Nayak เขาได้เปิดเผยการวัด X ของพวกเขาซึ่งตรวจสอบจุดควอนตัมที่อยู่ติดกับนาโนสองตัว พล็อตของข้อมูลเหล่านี้ดูแบบสุ่มขาดการพลิกที่ชัดเจนเหมือนกันระหว่างสองค่า
ผู้ชมดูเหมือนจะไม่ประทับใจเป็นพิเศษ ในระหว่างคำถาม & คำตอบนักฟิสิกส์มหาวิทยาลัยคอร์เนลอึนอาอึนคิมกล่าวว่า“ ฉันจะรักสิ่งนี้ที่จะออกมากรีดร้องที่ฉันว่ามีเพียงสองคน แต่ฉันไม่คิดว่านั่นคือสิ่งที่ฉันเห็น”
Nayak กล่าวว่าการวิเคราะห์ทางสถิติของข้อมูลที่ดูสุ่มเผยให้เห็นรูปแบบที่ซ่อนอยู่ แต่ในอีเมลคิมถามถึงความถูกต้องของวิธีการของ Nayak สำหรับการหยอกล้อรูปแบบนี้
แม้จะเกี่ยวกับการวัด Z ที่ชัดเจนนักวิทยาศาสตร์ก็ยังไม่เห็นด้วยว่าการพลิกนี้ถือเป็นหลักฐานของ Majoranas หรือไม่ “ ฉันเกลี้ยกล่อม” Das Sarma กล่าว“ แต่คนที่มีความปรารถนาดีไม่เห็นด้วย”
ในระหว่างการพูดคุยผู้เข้าร่วมประชุมสมาร์ทโฟนสูงขึ้นเพื่อถ่ายภาพสไลด์ของ Nayak ซึ่งพุ่งขึ้นรอบ ๆ ชุมชนฟิสิกส์ หลังจากการนำเสนอนักฟิสิกส์ Sergey Frolov ของมหาวิทยาลัยพิตต์สเบิร์กซึ่งไม่ได้อยู่ในที่ประชุมโพสต์กการโต้แย้งโดยละเอียดบนแพลตฟอร์มโซเชียลมีเดีย Bluesky
“ [t] ข้อมูลที่แสดงเป็น…แค่เสียงรบกวนพวกเขาก็น่าผิดหวังมาก” Frolov เขียน สิ่งนี้เขาแนะนำไม่เป็นลางดีสำหรับชิปที่มีแปด qubits ที่ Microsoft ประกาศในเดือนกุมภาพันธ์:“ ชิปนั้นไม่สามารถทำงานได้เนื่องจากสิ่งที่เราเห็นในวันนี้”
นักวิทยาศาสตร์ทุกคนไม่ค่อยมีความสำคัญเท่ากับ Legg และ Frolov ยกตัวอย่างเช่น Agarwal คิดว่าโปรโตคอลช่องว่างทอพอโลยีของ Microsoft ซึ่งเป็นรากฐานของงานปัจจุบันของพวกเขาคือเสียง แต่เขาตั้งข้อสังเกตว่าอุปกรณ์ที่นำเสนอนั้นไม่สามารถทำได้เนื่องจากค่าของมันปรากฏเป็นหลักแบบสุ่ม “ แน่นอนว่ามันไม่สามารถใช้เป็น Qubit ในสถานะปัจจุบันได้อย่างชัดเจนเช่นกัน” Agarwal กล่าว
Nayak มั่นใจว่าทีมของเขาจะปรับปรุงอุปกรณ์ของพวกเขาต่อไปจนกว่าจะคลางแคลงใจ Frolov มีความมั่นใจว่าจะมีการเพิกถอนกระดาษมากขึ้น
