W ciągu ostatnich dni świat technologii kwantowej został zelektryzowany przez dwa znaczące ogłoszenia od gigantów branży IT. Najpierw Microsoft zaprezentował swój przełomowy chip kwantowy Majorana 1, a zaledwie tydzień później Amazon Web Services (AWS) odpowiedział, przedstawiając własny układ o nazwie Ocelot. Oba te wydarzenia mogą znacząco wpłynąć na przyszłość obliczeń kwantowych, przybliżając nas do ery komputerów zdolnych do rozwiązywania problemów, które dotychczas były poza zasięgiem tradycyjnych maszyn.
Microsoft i jego Majorana 1: Nowy stan materii w służbie kwantów
19 lutego 2025 roku Microsoft ogłosił stworzenie Majorana 1 – pierwszego na świecie chipu kwantowego opartego na nowej architekturze Topological Core. Kluczowym elementem tego układu jest wykorzystanie topologicznych kubitów, które dzięki swoim unikalnym właściwościom mogą zapewnić większą stabilność i skalowalność obliczeń kwantowych. Firma twierdzi, że dzięki tej technologii możliwe będzie umieszczenie nawet miliona kubitów na pojedynczym chipie wielkości dłoni, co stanowi ogromny krok naprzód w kierunku praktycznych zastosowań komputerów kwantowych.
Topologiczne kubity w Majorana 1 są zbudowane z nowego rodzaju materiału nazwanego topoprzewodnikiem, który łączy w sobie właściwości półprzewodników i nadprzewodników. Dzięki temu możliwe jest tworzenie bardziej niezawodnych i mniejszych kubitów, które mogą być kontrolowane cyfrowo. Satya Nadella, prezes Microsoftu, podkreślił, że to odkrycie może przyspieszyć rozwój użytecznych komputerów kwantowych z dekad do zaledwie kilku lat.
AWS i Ocelot: Efektywność korekcji błędów kwantowych
Tydzień po ogłoszeniu Microsoftu, 27 lutego 2025 roku, AWS zaprezentował swój pierwszy prototypowy chip kwantowy o nazwie Ocelot. Ten układ został zaprojektowany z myślą o rozwiązaniu jednego z największych wyzwań w obliczeniach kwantowych – korekcji błędów. Ocelot wykorzystuje tzw. “kocie kubity” (cat qubits), które naturalnie tłumią pewne rodzaje błędów, co pozwala na znaczne zmniejszenie zasobów potrzebnych do korekcji błędów. Według AWS, architektura Ocelota może obniżyć koszty implementacji korekcji błędów nawet o 90%, przyspieszając tym samym rozwój praktycznych komputerów kwantowych o około pięć lat.
Ocelot składa się z dwóch nałożonych na siebie mikroukładów krzemowych o powierzchni 1 cm² każdy, zawierających 14 głównych komponentów, w tym 5 kubitów danych, 5 obwodów buforowych do stabilizacji oraz 4 kubity dedykowane do wykrywania błędów. Zastosowanie tantalu w konstrukcji oscylatorów pozwala na utrzymanie stabilności kubitów, minimalizując dekoherencję.
Konkurencja napędza postęp
Rywalizacja między gigantami takimi jak Microsoft i AWS w dziedzinie obliczeń kwantowych świadczy o rosnącym znaczeniu tej technologii w przyszłości IT. Obie firmy, prezentując swoje innowacyjne podejścia do konstrukcji chipów kwantowych, dążą do przezwyciężenia obecnych ograniczeń technologicznych i przyspieszenia komercjalizacji komputerów kwantowych. Chociaż przed nami wciąż wiele wyzwań, takie przełomy pokazują, że jesteśmy coraz bliżej ery, w której obliczenia kwantowe staną się integralną częścią naszego codziennego życia.
Warto obserwować dalszy rozwój wydarzeń w tej dynamicznie rozwijającej się dziedzinie, gdyż kolejne miesiące i lata mogą przynieść jeszcze bardziej rewolucyjne odkrycia i zastosowania praktyczne technologii kwantowej.
