Microsoft scopre un nuovo stato della materia per il calcolo quantistico
Microsoft ha annunciato una svolta nel campo dell'informatica quantistica basata sulla superconduttività topologica, un nuovo stato della materia che, secondo l'azienda, consentirà la costruzione di computer quantistici funzionali nei prossimi anni.
La ricerca, pubblicata su Nature , descrive in dettaglio come Microsoft ha sviluppato un processore quantistico chiamato Majorana 1 , basato su una particella nota come fermione di Majorana .
Chetan Nayak, fisico dell'Università della California e ricercatore principale di Microsoft Azure Quantum, ha affermato che la scoperta rappresenta un passo avanti fondamentale per l'informatica quantistica.
"Avremo un computer quantistico tollerante ai guasti tra anni, non decenni", ha affermato Nayak.
La svolta di Microsoft risiede nella creazione di una particella con proprietà quantistiche uniche , in grado di formare qubit più stabili di quelli convenzionali.
La stabilità dei qubit è una delle sfide più grandi dell'informatica quantistica, poiché le particelle quantistiche solitamente perdono le loro proprietà nel giro di pochi millisecondi.
Per creare questo nuovo stato della materia, il team di ricerca ha combinato l'arseniuro di indio , un semiconduttore, con l'alluminio, un superconduttore. Quando questi materiali vengono raffreddati a -273,15 °C ed esposti a campi magnetici specifici, vengono generati nanofili superconduttori topologici che presentano modalità Majorana Zero (MZM) alle loro estremità.
Il fermione di Majorana fu teorizzato nel 1937 dal fisico Ettore Majorana, ma la sua esistenza in materiali applicabili all'informatica quantistica ha rappresentato una sfida scientifica.
Microsoft afferma di aver superato questo ostacolo e di aver ottenuto la misurazione della parità, un metodo che consente di verificare se i qubit contengono informazioni senza errori.
Questa convalida è stata eseguita utilizzando misurazioni di parità dei fermioni a colpo singolo, una tecnica che fornisce risultati definitivi senza la necessità di calcolare la media di più misurazioni.
L'annuncio ha suscitato aspettative nel settore tecnologico, ma è stato accolto anche con scetticismo da alcuni esperti. George Booth, professore di fisica teorica al King's College di Londra, ha evidenziato la differenza tra la strategia di Microsoft e quella di altre aziende che cercano di aumentare il numero di qubit sviluppando al contempo tecniche per correggere gli errori.
"Non dimostrano in modo inequivocabile di poter misurare un qubit topologico completo, ma si avvicinano a un qubit topologico praticabile", ha affermato Booth.
In passato alcuni studi Microsoft sull'argomento hanno dovuto essere ritirati a causa di errori, il che ha generato alcune riserve nella comunità scientifica. "Penso che ci sia ancora un sano scetticismo per molti sui tempi previsti per alcune delle roadmap di queste aziende tecnologiche", ha affermato Booth, avvertendo che la tempistica di "anni" di Microsoft deve ancora essere confermata dai progressi pratici.
Nonostante queste riserve, l'annuncio rappresenta un passo avanti nella corsa alla costruzione di un computer quantistico funzionante. Se la fattibilità dei qubit topologici venisse confermata, la tecnologia potrebbe consentire la creazione di computer quantistici scalabili e tolleranti ai guasti, un obiettivo che rimane una sfida nel campo dell'informatica quantistica.
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