Microsoft hat Majorana 1 auf den Markt gebracht, einen acht-Qubit-Chip, der von Majorana Zero-Modi angetrieben wird und ein potenzielles „Durchbruch“ im Quantencomputer kennzeichnet.
Die Architektur des Chips, basierend auf diesen Quasipartikeln, wird von Microsoft als Schlüssel zum Aufbau großer Quantencomputer angepriesen und bietet im Vergleich zu anderen Quantenschaltungen eine reduzierte Fehleranfälligkeit.
Der Majorana 1 -Chip stellt den Höhepunkt von fast zwei Jahrzehnten der Forschung durch Microsoft dar. Quasitikel sind eine Gruppe von Partikeln, die sich wie einzelne Partikel verhalten. Diese werden im Chip verwendet, um eine und Nullen für Berechnungen darzustellen.
Die Verarbeitung wird durch topologische Qubits ausgeführt und kombiniert semikondierende und supraleitende Materialien.
Jedes Qubit in Majorana 1 dreht sich um einen Nanodraht aus Indium Arsenid, einer supraleitenden Legierung, die mit Aluminium verbunden ist.
Durch das Abkühlen des Aluminiums auf nahezu absolutes Null wird die Supraleitung im Nanodraht induziert, sodass der elektrische Strom ohne Energieverlust passieren kann.
Sobald das Qubit überträgig wird, bilden sich an der Grenzfläche zwischen seinem Indium -Arsenid -Nanodraht und der Aluminiumkomponente Elektronen. Die Mehrheit dieser Elektronen bildet Cooperpaare.
Wenn es eine ungerade Anzahl von Elektronen gibt, bewegt sich der ungepaarte überschüssige Elektron in den Nanodraht. Dieses überschüssige Partikel verwandelt sich dann in Majorana -Nullmodi, die Quasitikel, die Microsoft Quantum Chip zur Verarbeitung verwendet.
Die Qubits des Chips bestehen aus zwei Nanodrähten, die mit einem dritten Draht verbunden sind, neben einem Quantenpunkt. Dieser Punkt, ein kleiner halbleitierender Kristall, ist entscheidend für das Lesen von Daten.
Änderungen in der Kapazität des Qubits, die durch die Erstellung von Majorana -Nullmodi verursacht werden, werden gemessen, indem Mikrowellen auf den Quantenpunkt projiziert und wie sie zurückprallen.
Die Architektur der Majorana 1 soll eine verbesserte Zuverlässigkeit anbieten und die hohen Fehlerraten der aktuellen Quantenchips behandeln.
Die topologischen Qubits von Microsoft haben eine signifikant geringere Fehlerhäufigkeit, die einmal in jeder Millisekunde auftritt.
Das Design des Chips unterstützt zukünftige Skalierbarkeit, wobei Microsoft einen Pfad zur Anpassung von 1 Million Qubits für einen einzelnen Chip angibt und vorhandene Quantenmaschinen möglicherweise übertroffen wird.
Microsoft erklärte, dass seine quasitikelbetriebene Qubit-Architektur „in Zukunft einen klaren Pfad für eine Million Qubits auf einen einzigen Chip anbietet und den Weg für erhebliche Fortschritte bei Quantum Computing-Funktionen ebnet.
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