Microsoft a introduit Majorana 1, la première puce quantique propulsée par sa nouvelle architecture de base topologique, qui, selon la société, permettra des ordinateurs quantiques capables de résoudre des problèmes à l’échelle industrielle au cours des années plutôt que des décennies.
“Nous avons pris un pas en arrière et avons dit” OK, inventons le transistor pour l’âge quantique. Quelles propriétés a-t-elle besoin? “”, A déclaré Chetan Nayak, boursier technique de Microsoft. “Et c’est vraiment ainsi que nous sommes arrivés ici – c’est la combinaison particulière, la qualité et les détails importants de notre nouvelle pile de matériaux qui ont permis un nouveau type de qubit et, finalement, toute notre architecture.”
La nouvelle architecture de puce offre un chemin clair pour installer un million de qubits sur une seule puce, un seuil crucial pour les ordinateurs quantiques afin de relever des défis industriels et sociétaux complexes. Microsoft a déclaré qu’un tel système quantique pourrait être utilisé pour décomposer les microplastiques en sous-produits inoffensifs ou créer des matériaux d’auto-guérison pour la construction, la fabrication et les soins de santé.
“Quoi que vous fassiez dans l’espace quantique doit avoir un chemin vers un million de qubits. Si ce n’est pas le cas, vous allez frapper un mur avant d’arriver à l’échelle à laquelle vous pouvez résoudre les problèmes vraiment importants qui Motivez-nous “, a déclaré Nayak. “Nous avons en fait travaillé un chemin vers un million.”
Un topoconducteur, ou supraconducteur topologique, crée un nouvel état de matière qui n’est ni un solide, ni un gaz, mais qui existe à la place dans un état topologique. Cela permet le développement d’un qubit plus stable, rapide et contrôlé numérique sans les limites des approches actuelles. Un article publié dans Nature Détails comment les chercheurs de Microsoft ont pu créer et mesurer avec précision les propriétés quantiques des qubits topologiques – une étape essentielle vers l’informatique pratique.
“Cette percée a nécessité de développer une pile de matériaux entièrement nouvelle en arséniure d’indium et en aluminium, dont Microsoft a conçu et fabriqué l’atome par atome”, a indiqué la société.
Microsoft affirme que le noyau topologique Powering Majorana 1 est fiable par conception, incorporant une résistance aux erreurs au niveau matériel pour une plus grande stabilité. Les applications commercialement pertinentes nécessiteront des milliards d’opérations sur un million de qubits, ce qui ne serait pas pratique avec les méthodes de contrôle actuelles basées sur les analogues. La nouvelle approche de mesure numérique de Microsoft permet un contrôle de qubit simplifié, en redéfinissant la façon dont les fonctions informatiques quantiques.
Matthias Troyer, boursier technique de Microsoft, a déclaré que l’approche à long terme de la société en informatique quantique s’est concentrée sur l’application pratique plutôt que sur le progrès théorique.
“Dès le début, nous voulions faire un ordinateur quantique pour l’impact commercial, pas seulement le leadership éclairé”, a déclaré Troyer. “Nous savions que nous avions besoin d’un nouveau qubit. Nous savions que nous devions évoluer.”
Cette approche a conduit Microsoft à être inclus dans les systèmes sous-explorés de la US Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) pour le programme Quantum Computing (US2QC) (US2QC). Microsoft est l’une des deux sociétés invitées à la phase finale de l’initiative, qui vise à développer le premier ordinateur quantique tolérant aux pannes à l’échelle des services publics de l’industrie.
Au-delà de son propre matériel, Microsoft a également établi un partenariat avec Quantinuum et Atom Computing pour stimuler les percées scientifiques avec les technologies quantiques existantes. La plate-forme quantique Azure de l’entreprise intègre l’IA, l’informatique haute performance et les systèmes quantiques pour aider les clients à faire progresser la découverte scientifique.
Microsoft a déclaré que la prochaine percée majeure de l’informatique quantique nécessite une machine capable de gérer un million de qubits et d’effectuer des milliards d’opérations fiables. Selon l’entreprise, cette étape est maintenant à portée de main.
Parce que les ordinateurs quantiques peuvent modéliser mathématiquement la nature avec une extrême précision, ils pourraient résoudre des problèmes complexes en chimie, en science des matériaux et à d’autres industries que les ordinateurs classiques ne peuvent pas. Cela pourrait inclure la conception de matériaux d’auto-guérison, le développement de catalyseurs pour décomposer les polluants ou exploiter des enzymes pour les applications de soins de santé et d’agriculture.
La capacité de Quantum Computing à effectuer des calculs précis pourrait permettre la conception de matériaux, de produits pharmaceutiques et de produits industriels avec une efficacité sans précédent.
“Toute entreprise qui fait n’importe quoi pourrait simplement la concevoir parfaitement la première fois. Cela vous donnerait simplement la réponse”, a déclaré Troyer. “L’ordinateur quantique enseigne à l’AI la langue de la nature afin que l’IA puisse simplement vous dire la recette de ce que vous voulez faire.”
Majorana 1 intègre à la fois les qubits et l’électronique de contrôle dans une seule puce compacte qui peut s’adapter à des datacentres Azure de Microsoft. Contrairement aux technologies de qubit alternatives qui nécessitent une infrastructure à grande échelle, l’approche de Microsoft assure une solution de calcul quantique plus pratique et évolutive.
“C’est une chose de découvrir un nouvel état de matière”, a déclaré Nayak. “C’est un autre en profiter pour repenser l’informatique quantique à grande échelle.”
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