Ομάδα της Microsoft με επικεφαλής φυσικούς του UC Santa Barbara αποκαλύπτει το πρώτο του είδους του τοπολογικό qubit, ανοίγοντας το δρόμο για έναν πιο ανεκτικό σε σφάλματα κβαντικό υπολογιστή που χρησιμοποιεί σωματίδια Majorana – θεωρητικά σωματίδια που είναι τα δικά τους αντισωματίδια και υπάρχουν μόνο στα όρια της πραγματικότητας.
Τα σωματίδια Majorana είναι οι πιο μυστηριώδεις οντότητες της κβαντικής φυσικής. Είναι σωματίδια που είναι πανομοιότυπα με τα δικά τους αντισωματίδια, που σημαίνει ότι αυτοεξουδετερώνονται. Στον κβαντικό επεξεργαστή της Microsoft, αυτά τα «σωματίδια-φαντάσματα» υπάρχουν μόνο σε συγκεκριμένες θέσεις σε υπεραγώγιμα υλικά, καθιστώντας τα απίστευτα σταθερά και ανθεκτικά στα σφάλματα που μαστίζουν άλλους κβαντικούς υπολογιστές.
Οι παραδοσιακοί κβαντικοί υπολογιστές είναι απίστευτα εύθραυστοι – ακόμη και μικροσκοπικές δονήσεις ή αλλαγές θερμοκρασίας μπορούν να καταστρέψουν τις κβαντικές πληροφορίες. Αλλά τα τοπολογικά qubit που χρησιμοποιούν σωματίδια Majorana προστατεύονται φυσικά από τους ίδιους τους νόμους της φυσικής. Είναι σαν να έχετε κβαντικές πληροφορίες αποθηκευμένες σε ένα άθραυστο χρηματοκιβώτιο που ανοίγει μόνο με το σωστό κβαντικό κλειδί.
Ο τοπολογικός κβαντικός επεξεργαστής της Microsoft χρησιμοποιεί «σωματίδια-φαντάσματα» που δεν θα έπρεπε να υπάρχουν
Ο επεξεργαστής Majorana 1 οκτώ qubit αντιπροσωπεύει δεκαετίες θεωρητικής φυσικής που γίνεται πρακτική τεχνολογία. Ενώ άλλοι κβαντικοί υπολογιστές χρειάζονται πολύπλοκα συστήματα διόρθωσης σφαλμάτων, τα τοπολογικά qubits είναι εγγενώς ανθεκτικά στα σφάλματα. Αυτή θα μπορούσε να είναι η ανακάλυψη που θα καταστήσει την κβαντική υπολογιστική αρκετά αξιόπιστη για καθημερινή χρήση, από την επίλυση κλιματικών μοντέλων έως την αποκρυπτογράφηση.
Πηγή: UC Santa Barbara News
