„Microsoft“ ruošiasi technologijų šuoliui: kuriamas kompiuteris, galintis pakeisti viską

Lyngbio mieste, netoli Kopenhagos, „Microsoft“ įkūrė vieną didžiausių savo kvantinių technologijų laboratorijų pasaulyje. Čia siekiama sukurti kvantinį superkompiuterį, kuris būtų ne tik galingesnis už šiandieninius superkompiuterius, bet ir iš esmės pakeistų sudėtingų uždavinių sprendimą.

Kvantinis skaičiavimas žada proveržį užduotyse, kurioms dabartiniams kompiuteriams prireiktų šimtų ar milijonų metų. Tai naujų medžiagų paieška, vaistų kūrimas, sudėtingų logistinių ir finansinių modelių optimizavimas ar šifravimo sistemų analizė.

Kas skiria kvantinį kompiuterį?

Tradiciniai kompiuteriai veikia su bitais, kurie gali būti nulis arba vienetas. Kvantiniuose įrenginiuose naudojami kubitai, galintys būti nuliu, vienetu ir tarpine būsena vienu metu. Tai leidžia apdoroti milžinišką kiekį kombinacijų paraleliai ir teoriškai suteikia milžinišką skaičiavimo spartą.

Tačiau kubitai yra itin trapūs: menkiausi trikdžiai sukelia klaidas ir naikina kvantinę būseną. Patikimų, ilgai išliekančių ir lengvai valdomų kubitų kūrimas yra didžiausia visos srities problema.

„Microsoft“ topologinis kelias

Skirtingai nuo kai kurių konkurentų, kuriančių supralaidžius ar jonų spąstų kubitus, „Microsoft“ renkasi vadinamąjį topologinį kvantinį skaičiavimą. Tam ji bandė aptikti teorinę subatominę dalelę – Majoranos kvazidalelę, kuri, manoma, galėtų leisti kurti stabilesnius kubitus.

„Microsoft“ laboratorijoje Danijoje kuriami kvantiniai lustai, kuriuose ant plonų plokštelių auginami puslaidininkių ir superslaidininkių sluoksniai. Procesą spartina dirbtinis intelektas, kuris padeda parinkti tinkamas medžiagų kombinacijas ir optimalius parametrus.

Bendrovė neseniai pristatė antrąją kvantinio lusto kartą „Majorana 2“ su 12 kubitų. Teigiama, kad jie yra ilgaamžiškesni ir tikslesni nei ankstesnės versijos, nors kai kurie fizikai abejoja tiek Majoranos dalelės įrodymais, tiek duomenų analize.

Šaltis, mastelis ir lenktynės

Kvantiniams čipams reikia ekstremaliai žemos temperatūros – vos keliasdešimt milinės laipsnio dalių virš absoliutaus nulio. Todėl lustai montuojami į milžiniškus, sietyną primenančius aušinimo įrenginius, kurie palaiko reikalingą aplinką.

Pasak „Microsoft“, norint išspręsti praktiškai svarbias užduotis, reikės ne dešimčių, o šimtų tūkstančių ar net milijonų patikimų kubitų. Topologinis metodas, jų teigimu, leis sutalpinti tiek kubitų delno dydžio luste, kai kitoms architektūroms prireiktų futbolo aikštės dydžio sistemos.

Konkurentai jau skelbia pasiekę daugiau kaip 1 000 kubitų, tačiau jų įrenginiai dar pernelyg triukšmingi. „Microsoft“ tvirtina, kad per artimiausius kelerius metus gali atsirasti pirmosios komerciškai naudingos kvantinės sistemos.

Kiek šie pažadai pagrįsti, parodys laikas. Vis dėlto akivaizdu, kad kvantinių technologijų lenktynės įgauna pagreitį, o Danijoje kuriamos laboratorijos tampa viena svarbiausių šio globalaus varžymosi arenų.