Microsoft introduce un nuovo stato della materia nel suo primo chip per il calcolo quantistico

In breve

Per sviluppare questo chip Microsoft ha creato un nuovo stato della materia di nome "stato topologico". Il chip Majorana 1 utilizza otto qubit topologici in indio, arsenico e alluminio. Il suo vero è obiettivo è creare un chip con un milione di qubit.

Riassunto completo

Microsoft ha annunciato "Majorana 1", il suo primo chip per il calcolo quantistico, dopo quasi due decenni di ricerca, affermando che per svilupparlo hanno dovuto creare un nuovo stato della materia chiamato "stato topologico".
Il chip Majorana 1 utilizza otto qubit topologici, sviluppati con indio arsenico e alluminio, e la sua realizzazione ha richiesto la creazione di materiali perfettamente allineati a livello atomico.

Cosa sono i qubit topologici?

I qubit topologici sono un tipo speciale di qubit progettato per essere più stabile e resistente agli errori rispetto ai qubit tradizionali. Si basano su proprietà della topologia, un ramo della matematica che studia le forme e le loro deformazioni senza rotture.

Nel caso del chip Majorana 1, i qubit topologici sfruttano le quasi-particelle di Majorana, che emergono in alcuni materiali superconduttori. Queste particelle hanno una caratteristica unica: l'informazione quantistica che trasportano è "delocalizzata" su più punti del sistema, rendendola meno vulnerabile ai disturbi esterni. Questo potrebbe rendere i computer quantistici basati su qubit topologici molto più affidabili e scalabili rispetto alle tecnologie attuali.

Che vuoldire materiali allineati a livello atomico?

Significa che gli atomi che compongono i materiali del chip sono stati disposti con una precisione estrema, senza difetti o disallineamenti nella loro struttura. Questo è fondamentale per garantire che le proprietà quantistiche dei qubit topologici funzionino correttamente. Nel caso del chip Majorana 1, il semiconduttore (indio arsenico) e il superconduttore (alluminio) devono avere un'interfaccia perfetta per favorire la formazione degli stati di Majorana.

Microsoft non prevede per adesso di mettere il chip Majorana 1 a disposizione dei clienti tramite il cloud pubblico Azure (come invece fa con il suo chip Maia 100); il suo vero obiettivo è creare un chip con un milione di qubit.
“Vogliamo arrivare a qualche centinaio di qubit prima di iniziare a parlare di affidabilità commerciale”, ha detto alla CNBC Jason Zander, vicepresidente esecutivo di Microsoft.
Le azioni di società come IonQ e Rigetti, anche impegnate nel campo del calcolo quantistico, hanno registrato guadagni significativi, e Microsoft prevede che un chip quantistico potrebbe essere disponibile tramite Azure prima del 2030.
Il calcolo quantistico, sebbene ancora in fase di ricerca, potrebbe potenziare altri settori di Microsoft, come l'intelligenza artificiale, permettendo nuove scoperte scientifiche e molecolari.

Questo testo è un riassunto del seguente articolo (eng):