211service.com
Digital Summit: kwantowe poszukiwanie następnego tranzystora firmy Microsoft
Microsoft dokonuje znacznych inwestycji w stworzenie praktycznej wersji podstawowego komponentu potrzebnego do zbudowania komputera kwantowego, powiedział w poniedziałek szef działu badań firmy.
Pytania kwantowe : Peter Lee z Microsoft przemawia na Digital Summit w San Francisco.
Przemawiając w Przegląd technologii MIT Digital Summit w San Francisco, Peter Lee porównał wysiłek z badaniami w Bell Labs w latach 40. XX wieku, które wyprodukowały tranzystor krzemowy, podstawę wszystkich dzisiejszych komputerów. To jest nasza próba znalezienia urządzenia analogicznego do tranzystora, powiedział Lee.
W wywiadzie powiedział Przegląd technologii MIT Microsoft wcześniej trzymał swoje kwantowe wysiłki stosunkowo cicho, ale pozytywne wyniki przekonały go do większej otwartości. Jednym z powodów, dla których byliśmy trochę ostrożni, jest to, że na początku był to marginalny wysiłek – teraz społeczność fizyków traktuje nas poważnie, powiedział. Bardzo poważnie podchodzimy do naszych badań fizyki kwantowej i rozwijamy się.
Microsoft ma dedykowane laboratorium badawcze obliczeń kwantowych, znane jako Station Q, na kampusie Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara. Wspiera także laboratoria na całym świecie poprzez granty i darowizny narzędzi wspierających badania.
Komputer kwantowy powinien być w stanie wykonać obliczenia, które są obecnie praktycznie niemożliwe dla jakiejkolwiek konwencjonalnej maszyny. Nikt nigdy nie został zbudowany. Chociaż kanadyjska firma Systemy D-Wave sprzedał kilka maszyn, o których mówi, że są komputerami kwantowymi, eksperci twierdzą, że nadal nie ma ostatecznego dowodu na to, że wykorzystują zasady kwantowe i mogą pokonać konwencjonalne maszyny (patrz CIA i Jeff Bezos Bet on Quantum Computing ).
Microsoft nie próbuje obecnie zbudować komputera kwantowego. Jej wysiłek badawczy ma raczej na celu opracowanie niezawodnej wersji kubitu, kluczowego elementu budulcowego komputera kwantowego.
Podobnie jak tranzystor w konwencjonalnym komputerze, kubit może przełączać się między stanami reprezentującymi 1 lub 0 danych cyfrowych. Ale kubit może również wykorzystywać efekty kwantowe, aby osiągnąć stan superpozycji, który wynosi jednocześnie 1 i 0. To pozwoliłoby komputerowi kwantowemu przetwarzać dane wielokrotnie szybciej niż jakikolwiek konwencjonalny komputer.
Naukowcy zbudowali kubity o różnych konstrukcjach, a nawet wykorzystali niewielką ich liczbę razem do bardzo podstawowych obliczeń. Ale żaden z nich nie jest w stanie bardzo niezawodnie utrzymać stanu superpozycji, co czyni je niepraktycznymi dla każdego, kto ma nadzieję zbudować komputer dowolnej wielkości. Wierzymy, że obecne podejście nigdy nie będzie się skalować, powiedział Lee.
Badania Microsoftu koncentrują się na rodzaju kubitu znanego jako topologiczny kubit, który według teorii mógłby kodować dane w znacznie bardziej niezawodny sposób.
Teoretyczne podstawy topologicznych kubitów zostały po raz pierwszy naszkicowane na Uniwersytecie Kalifornijskim w Santa Barbara mniej więcej osiem lat temu, mówi Lee. Następnie, mniej więcej cztery lata temu, badacze Microsoftu prowadzili prace nad serią kluczowych testów, które mogłyby pokazać, czy te pomysły mogą działać w rzeczywistości. Microsoft sfinansował kilka laboratoriów na całym świecie, aby pracować nad tymi pytaniami, mówi Lee. Dwa lata temu wyniki zaczęły przychodzić pozytywnie.
Obecnie trwają prace nad stworzeniem działającego kubitu topologicznego. Aby wesprzeć ten wysiłek, firma Microsoft opracowała specjalistyczne narzędzia do eksperymentów kwantowych i udostępniła je społeczności akademickiej. Narzędzia te obejmują zarówno platformy symulacyjne chmury do prac teoretycznych, jak i nowe typy elektroniki do zastosowania w eksperymentach ze sprzętem kwantowym w bardzo niskich temperaturach.
Tymczasem Microsoft już patrzy w przyszłość, aby zbadać, co można zrobić z systemem topologicznych kubitów po ich zbudowaniu. Przypuśćmy, że pewnego dnia będziemy mieli maszynę kwantową: czy przydałaby się do czegokolwiek? mówi Lee. Dzisiaj w klasycznym informatyce mamy jasne pomysły na problemy, które możemy rozwiązać, ale bardzo trudno jest wyobrazić sobie, co jest możliwe z jedną z tych teoretycznych maszyn.