Microsoft, kuantum hesaplama için yeni bir madde durumu keşfetti

Microsoft, önümüzdeki yıllarda işlevsel kuantum bilgisayarlarının yapımına olanak sağlayacağını söylediği yeni bir madde hali olan topolojik süperiletkenliğe dayalı kuantum hesaplamada çığır açan bir gelişmeyi duyurdu .

Nature dergisinde yayımlanan araştırmada, Microsoft'un Majorana fermiyonu olarak bilinen bir parçacığa dayalı Majorana 1 adı verilen bir kuantum işlemcisini nasıl geliştirdiği ayrıntılarıyla anlatılıyor.

Kaliforniya Üniversitesi'nde fizikçi ve Microsoft Azure Quantum'un baş araştırmacısı olan Chetan Nayak, keşfin kuantum hesaplama için önemli bir adım olduğunu söyledi.

Nayak, "On yıllar içinde değil, yıllar içinde hata toleranslı bir kuantum bilgisayarımız olacak" dedi.

Microsoft'un atılımı, geleneksel kübitlerden daha kararlı kübitler oluşturabilen, benzersiz kuantum özelliklerine sahip bir parçacığın yaratılmasında yatıyor.

Kuantum bilişimindeki en büyük zorluklardan biri kübitlerin kararlılığıdır, çünkü kuantum parçacıkları genellikle milisaniyeler içinde özelliklerini kaybederler .

Araştırma ekibi, maddenin bu yeni halini yaratmak için yarı iletken olan indiyum arsenit ile süper iletken olan alüminyumu birleştirdi . Bu malzemeler -273,15 °C'ye soğutulduğunda ve belirli manyetik alanlara maruz bırakıldığında, uçlarında Majorana Sıfır Modları (MZM) sergileyen topolojik süperiletken nanoteller üretilir.

Majorana fermiyonu 1937 yılında fizikçi Ettore Majorana tarafından teorize edildi, ancak kuantum hesaplamaya uygulanabilir malzemelerdeki varlığı bilimsel bir zorluk olmuştur.

Microsoft, bu engeli aştığını ve kübitlerin hatasız bilgi tutup tutmadığını kontrol etmeyi sağlayan parite ölçümünü başardığını iddia ediyor.

Bu doğrulama, birden fazla ölçümün ortalamasının alınmasına gerek kalmadan kesin sonuçlar sağlayan bir teknik olan tek atışlı fermiyon paritesi ölçümleri kullanılarak gerçekleştirildi.

Teknoloji sektöründe beklentileri artıran duyuru, bazı uzmanlar tarafından şüpheyle karşılandı. King's College London'da teorik fizik profesörü olan George Booth, Microsoft'un stratejisinin, hataları düzeltmeye yönelik teknikler geliştirirken kübit sayısını artırmaya çalışan diğer şirketlerden farklı olduğunu vurguladı.

Booth, "Tam bir topolojik kübiti ölçebileceklerini kesin olarak kanıtlamıyorlar, ancak uygulanabilir bir topolojik kübite yaklaşıyorlar" dedi.

Geçmişte Microsoft'un konuyla ilgili bazı çalışmaları hatalar nedeniyle geri çekilmek zorunda kalmış, bu da bilim camiasında bazı çekincelere yol açmıştı. Booth, "Bazı teknoloji şirketlerinin yol haritalarının zaman çizelgeleri konusunda birçok kişide hala sağlıklı bir şüphecilik olduğunu düşünüyorum" dedi ve Microsoft'un "yıllar" süren zaman çizelgesinin pratik ilerlemeyle doğrulanması gerektiği konusunda uyardı.

Tüm bu çekincelere rağmen, duyuru çalışan bir kuantum bilgisayarı inşa etme yarışında ileriye doğru atılmış bir adım olarak değerlendiriliyor. Topolojik kübitlerin uygulanabilirliği doğrulanırsa, bu teknoloji ölçeklenebilir ve hataya dayanıklı kuantum bilgisayarlarının yaratılmasını mümkün kılabilir. Bu, kuantum hesaplama alanında hala çözülmesi gereken bir zorluktur.