微软发布了一种名为Majorana 1的新量子芯片,它声称可以在几十年内解决主要的现实世界中的问题。尽管其他人对这些主张持怀疑态度,但微软补充说,他们的新芯片设计涉及操纵“全新的物质状态”。
量子计算,喜欢核融合权力总是被据称距离几十年了。如果量子计算机有用,该领域需要解决的众多问题之一是它们产生的错误数量,这是量针对环境干扰例如物质缺陷或加热略高于接近绝对零。在量子级别上,事情变得有些混乱。
Microsoft希望通过创建“拓扑Qubt”来解决其中的一些问题,并操纵新的物质状态。
“我们在微软的团队已经能够采用直到现在才被理论化的亚原子粒子,不仅要观察它,而且要控制它。” Microsoft技术研究员Krysta Svore随附的视频。
您可能很清楚物质的通常状态;固体,液体和气体,每种都有其自身特性,这些特性由其组分原子的行为定义。但是有。
Svore说:“一百年前,数学家预测了一种新的物质状态:拓扑状态。从那时起,研究人员一直在寻找其中一个非常特定的,非常有用的准粒子,Majoraana粒子。” “去年,我们能够第一次观察它。今年,我们能够控制它并使用其独特的属性来构建托托托托克,这是一种新型的半导体类型,它也作为超导体运行。”
Majorana Quasiparticle的有用特性之一是它是其自身的反粒子。
Microsoft技术研究员Matthias Troyer补充说:“ Majoraana的理论表明,从数学上讲,有可能具有自己的反粒子粒子。” “这意味着您可以将其中两个粒子拿到一起,然后将它们召集在一起,它们可以歼灭,没有剩下的东西。或者您可以将两个粒子拿在一起,将它们汇总在一起,而您只有两个粒子。有时是什么,零状态;零状态;有时是电子,一个状态。”
该设备使用砷化酰胺剂制成的超导纳米线设备将两条甲状腺反向导线连接到H形,然后使用磁场和超导体操纵H形的Majoragrana准粒子在H形的末端存在。
在非常低的温度下表现出超导特性的材料中,两个电子聚集在一起并形成库珀对。添加到系统中的任何未配对的电子都进入激发态,两种状态之间的能量差异可以充当计算中的零。
在Majorana 1芯片中,微软表示,以离域状态的两个Majorana准颗粒之间共享电子。他们说,使用微波进行了仔细的测量,他们说他们能够分辨出超导电线中的十亿至十亿之间的差异,并告诉计算机量子的状态是什么状态。微软解释说,这对错误更具抵抗力。比其他量子计算机。
“我们退后一步,说'好吧,让我们为量子时代发明晶体管。 Microsoft技术研究员Chetan Nayak在陈述。 “这确实就是我们到达这里的方式 - 这是我们新材料堆栈中的特定组合,质量和重要细节,使新型量子构成了一种新型的量子,并最终使我们的整个建筑都成为了。”
虽然令人兴奋,但有些对结果持怀疑态度。尽管微软已经发表了中级结果,但通过在论文中承认,他们“没有自己决定通过干涉法检测到的低能量状态是拓扑结构的”。在新闻稿中提到的进一步测试更加自信,但尚未发布。尽管微软对其结果似乎有信心,但先前声称主要国家的研究已经过去撤回。
Nayak告诉Nayak:“随着我们执行更多类型的测量结果,很难解释我们的结果。”自然。 “可能没有一个瞬间,每个人都可以说服。但是非题学的解释将需要越来越多的微调。”
下一个问题,一旦确认他们认为正在发生的事情实际上正在进行,就是要扩大它。目前,他们已经用八个拓扑尺寸的速度制作了一个芯片,他们的目标是一百万。尽管如此,他们说,使用这些芯片,下一代量子计算机可能会在几年内完成有用的可靠工作,而不是数十年。
该论文发表在期刊上自然。