Microsoft anunță un progres major în fizica cuantică

Microsoft a făcut recent un anunț revoluționar în domeniul fizicii cuantice: cercetătorii săi au creat primii „qubiți topologici” într-un cip care poate stoca informații într-o stare exotică a materiei. Această descoperire ar putea avea implicații uriașe asupra viitorului calculului cuantic, oferind o alternativă mai stabilă la qubiții convenționali.

Oamenii de știință implicați în proiect au publicat un articol în prestigioasa revistă Nature, unde descriu detaliile noului cip, numit „Majorana 1”. Microsoft speră că această tehnologie va permite crearea unui computer cuantic scalabil, capabil să revoluționeze domenii precum securitatea cibernetică și dezvoltarea materialelor. Totuși, există încă multe provocări de depășit înainte ca această tehnologie să devină o realitate practică.

Într-un computer tradițional, informația este stocată în biți care pot avea doar două valori: 0 sau 1. Calculatoarele cuantice folosesc însă qubiți, unități de stocare a informației care, datorită principiului superpoziției, pot exista simultan în ambele stări (0 și 1). Aceasta le conferă o putere de procesare enormă, mai ales pentru probleme extrem de complexe.

Problema majoră cu qubiții obișnuiți este instabilitatea lor. Interacțiunile cu mediul înconjurător pot duce la erori de calcul, ceea ce îngreunează dezvoltarea unor computere cuantice funcționale. Qubiții topologici ai Microsoft ar putea rezolva această problemă, deoarece se bazează pe particule Majorana, teoretizate pentru prima dată în 1937. Aceste particule exotice nu apar în mod natural, dar pot fi create în laboratoare în condiții speciale, utilizând materiale supraconductoare.

Principalul avantaj al qubiților topologici este stabilitatea crescută. Ei sunt mai puțin susceptibili la interferențe externe, ceea ce reduce semnificativ erorile. Dacă această tehnologie se dovedește viabilă, Microsoft ar putea avea un avantaj major față de competitori precum IBM și Google, care folosesc alte abordări pentru calculul cuantic.

Provocările rămase în dezvoltarea computerelor cuantice

Deși anunțul Microsoft este promițător, tehnologia qubiților topologici este încă în fază experimentală. Cipul „Majorana 1” a fost testat în condiții de laborator, dar nu există încă o confirmare independentă că această tehnologie va funcționa la scară largă.

O altă provocare este legată de așa-numita operațiune „T-gate”, esențială pentru efectuarea unor tipuri complexe de calcule cuantice. Chiar și cu qubiți topologici, această operațiune nu poate fi realizată fără erori, ceea ce înseamnă că Microsoft va trebui să dezvolte metode eficiente de corectare a erorilor.

În plus, pentru ca un computer cuantic să fie cu adevărat revoluționar, ar fi necesar un cip cu milioane de qubiți. Deocamdată, proiectul Microsoft se află la început, iar dezvoltarea unui astfel de sistem ar putea dura ani sau chiar decenii.

Ce urmează pentru Microsoft și cercetările în fizica cuantică?

Microsoft a prezentat o foaie de parcurs ambițioasă pentru dezvoltarea calculului cuantic, iar comunitatea științifică va urmări cu atenție evoluția acestui proiect. Dacă cercetătorii reușesc să construiască un computer cuantic stabil bazat pe particule Majorana, acest lucru ar putea revoluționa numeroase domenii, de la securitatea informatică la inteligența artificială.

În paralel, universitățile și institutele de cercetare vor continua să studieze comportamentul particulelor Majorana și posibilele aplicații ale acestora. Deși încă nu știm sigur dacă promisiunile Microsoft se vor concretiza, descoperirea reprezintă un pas important spre viitorul calculului cuantic.