Oggi Microsoftย presentaย Majorana 1, il primo processore quantistico al mondo basato su qubit topologici. Questa innovazione rappresenta un punto di svolta nel quantum computing, rendendo possibile la costruzione di computer quantistici utili in anni e non decenni. Alla base di questa rivoluzione ci sono iย superconduttori topologici,ย una nuova classe di materiali che permette di raggiungere uno stato della materia mai osservato prima, aprendo nuove possibilitร per l’ingegneria e la scienza.
Di seguito i punti chiave dellโannuncio:
โขย Microsoft ha sviluppato i superconduttori topologici, ovvero una nuova classe di materiali capace di raggiungere uno stato della materia mai osservato prima, nรฉ solido, nรฉ liquido, nรฉ gassoso, ma “topologicoโ. Il materiale combina semiconduttori come l’arseniuro di indio con superconduttori come l’alluminio, progettati e fabbricati a livello atomico per ottenere nanofili superconduttivi topologici. Quando raffreddati a temperature prossime allo zero assoluto e sottoposti a campi magnetici, questi materiali generano leย Modalitร Zero di Majorana (MZMs), particelle esotiche che immagazzinano informazioni quantistiche in modo protetto. Per quasi un secolo, queste particelle sono rimaste un concetto teorico presente nei libri di testo, ma Microsoft รจ riuscita a crearle e controllarle su richiesta, rendendole il fondamento dei suoi qubit topologici.
โขย Quantum chip:ย grazie ai superconduttori topologici, Microsoft ha progettato ilย processore Majorana 1, che rappresenta un’architettura completamente nuova per i sistemi quantistici. Questo chip รจ in grado di ospitare infatti fino aย 1 milione di qubitย su un singolo processore delle dimensioni del palmo di una mano. L’architettura del chip รจ stata pensata per semplificare il controllo e ridurre drasticamente il numero di qubit fisici necessari per eseguire calcoli affidabili, accelerando cosรฌ il percorso verso applicazioni pratiche su larga scala.
โข Topological Core: basandosi sul nuovo stato della materia introdotto dai superconduttori topologici, Microsoft ha creato un nucleo topologico che include 8 qubit topologici. Questi qubit sono significativamente piรน piccoli, veloci e stabili rispetto ai qubit tradizionali, occupando uno spazio di appenaย 1/100 di millimetro. La loro stabilitร deriva dalla protezione hardware intrinseca offerta dalla struttura topologica, che li rende resistenti agli errori causati dall’ambiente esterno. Inoltre, iย qubit topologiciย sono controllati digitalmente attraverso impulsi elettrici, eliminando la necessitร di complessi segnali analogici e semplificando notevolmente la gestione di grandi quantitร di qubit. Questa innovazione rende possibile un approccio al quantum computing basato su misurazioni, che non solo aumenta l’affidabilitร , ma consente anche di implementare correzioni degli errori in modo piรน efficiente.
Questa tecnologia รจ stata validata da autorevoli riconoscimenti scientifici e istituzionali. Un articolo peer-reviewedย pubblicato su Natureย conferma la capacitร di Microsoft di creare e misurare con precisione le proprietร esotiche dei qubit topologici, un passo essenziale verso la computazione pratica. Inoltre, laย DARPAย (Defense Advanced Research Projects Agency) ha selezionato Microsoft per la fase finale del programmaย US2QC, che mira a sviluppare il primo computer quantistico tollerante agli errori su scala industriale. L’impatto potenziale di un computer quantistico da un milione di qubit รจ straordinario. Potrebbe rivoluzionare settori come la chimica, la scienza dei materiali e l’agricoltura. Ad esempio, potrebbe consentire la creazione di materiali auto-riparanti per ponti o schermi di smartphone, catalizzatori per abbattere microplastiche o sviluppare alternative sostenibili, e persino ottimizzare enzimi per migliorare la fertilitร del suolo o promuovere coltivazioni in climi estremi. Tutti i computer attualmente operativi nel mondo, messi insieme, non possono fare ciรฒ che un computer quantistico da un milione di qubit sarร in grado di fare. Questo comporta che tutto ciรฒ che oggi richiede anni di esperimenti e risorse ingenti potrebbe essere risolto in modo rapido ed efficiente grazie alla potenza del quantum computing.
Majorana 1 รจ parte di un ecosistema integrato che include elettronica di controllo, software avanzati e infrastrutture di raffreddamento estremo. Progettato per integrarsi nei data center Azure, rende la potenza quantistica accessibile tramite il cloud, aprendo nuove possibilitร per aziende e ricercatori.
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