Microsoft's first quantum computing chip Majorana 1 debut! Promising to drive breakthroughs in data centers, chemistry, and medicine in the future

微軟 (Microsoft) đã công bố vi mạch tính toán lượng tử đầu tiên của họ, 'Majorana 1', vào ngày 19/2, cho biết Majorana 1 có thể được áp dụng trong trung tâm dữ liệu trong tương lai và mang lại bước đột phá lớn trong lĩnh vực hóa học, y tế và các lĩnh vực khác.

Vi một chip lượng tử Majorana 1 được ra mắt, Microsoft đang cố gắng tranh giành trong tương lai tính toán.

Microsoft has announced the official debut of its first quantum computing chip 'Majorana 1', which is equipped with 8 quantum bits (qubits). Although it can currently only be used for simple mathematical operations, Microsoft engineers believe that this is the foundation of future quantum computers, which may expand to 1 million qubits in the future, far exceeding the computing power of current computers.

Vi xử lý lượng tử Microsoft 'Majorana 1' ra mắt

Kết quả nghiên cứu này đã được công bố gần đây trên tạp chí uy tín "Nature", Phó Tổng giám đốc Microsoft Jason Zander cho biết: "Ngay từ năm 1937, các nhà khoa học đã đưa ra lý thuyết này, và bây giờ chúng ta cuối cùng cũng có thể tận dụng nó. Thời đại sử dụng máy tính lượng tử có thể sẽ đến trong vài năm tới, chứ không phải là vài chục năm nữa."

Công nghệ tính toán lượng tử đã đạt được bước tiến quan trọng, hy vọng sẽ thay đổi mô hình tính toán

Cốt lõi của điện toán lượng tử nằm ở các qubit, khác với 0 và 1 của máy tính truyền thống, và có thể ở cả hai trạng thái 0 và 1 cùng một lúc, có thể đạt được sức mạnh tính toán vượt ra ngoài các phương pháp tính toán truyền thống. Tính chất này cho phép máy tính lượng tử tính toán nhiều khả năng cùng một lúc, giải quyết các vấn đề mà các máy tính thông thường khó xử lý.

Hình ảnh cho sự khác biệt giữa bit lượng tử và bit máy tính truyền thống.

Gần đây, Google cũng đã trình diễn vi mạch lượng tử mới nhất của mình, hoàn thành một phép tính mà máy tính thông thường có thể mất 'hơn tuổi vũ trụ' để giải quyết, trong vòng 5 phút, cho thấy công nghệ lượng tử đã dần tiến gần hơn đến việc áp dụng vào thực tế. Tuy nhiên, thách thức chính của tính toán lượng tử hiện nay là 'tỷ lệ lỗi', vì các hạt lượng tử rất dễ bị ảnh hưởng bởi môi trường, dẫn đến kết quả tính toán bị sai lệch.

Microsoft sử dụng công nghệ Majorana để giảm tỷ lệ lỗi trong tính toán lượng tử

Microsoft has been involved in quantum computing research since 2004, choosing a different path from other tech companies, focusing on reducing computational errors using Majorana quasi-particle technology. Majorana, a special particle proposed by Italian physicists as early as the 1930s, is considered by Microsoft to be more stable than qubits produced by other technologies, less prone to data flipping errors.

Để kiểm soát thành công Majorana, nhóm Microsoft đã sử dụng indium arsenide (Indium-Arsenide) vật liệu quy mô nguyên tử, kết hợp với (Aluminum Nanowires) dây nano nhôm, để tạo thành cấu trúc hình chữ H. Thông qua điều chỉnh nhiệt độ và từ trường cực thấp, Majorana được cảm ứng tại bốn điểm cuối để tạo thành một qubit duy nhất và kết quả tính toán được đọc qua tín hiệu vi sóng. Một cấu trúc như vậy có thể được mở rộng hơn nữa để tạo thành một chip lượng tử lớn hơn.

Nghiên cứu đã đầy những khúc quanh và ngã rẽ, và Microsoft cuối cùng đã vượt qua nút cổ chai kỹ thuật

Microsoft đã công bố phát hiện hạt Majorana từ năm 2018, nhưng sau đó rút lại bài báo, chỉ ra rằng nghiên cứu lúc đó có sai sót. Sau nhiều năm cải tiến công nghệ, Microsoft cuối cùng đã thành công trong việc đo lường và kiểm soát hạt Majorana, và áp dụng nó vào vi mạch Majorana 1, đặt nền móng cho tính toán lượng tử quy mô lớn trong tương lai.

Mặc dù hiện tại khả năng tính toán của Majorana 1 vẫn còn hạn chế, nhưng sự đột phá công nghệ của Microsoft đồng nghĩa với việc máy tính lượng tử đã tiến gần hơn tới việc trở nên thực tế hơn. Với Google, Microsoft và các gigatech khác đẩy nhanh việc nghiên cứu và phát triển công nghệ lượng tử, trong tương lai, tính toán lượng tử có thể sẽ làm đảo lộn mô hình tính toán truyền thống, thúc đẩy phát triển trong lĩnh vực trung tâm dữ liệu, nghiên cứu hóa học, chẩn đoán y tế, v.v.

(《Đồng hồ nhỏ hiểu biết sơ qua về máy tính lượng tử》: Dẫn bạn hiểu sâu hơn về cách mà cách mạng lượng tử, chỉ trong vài chục giây có thể phá vỡ mã hóa mạng)

Bài viết này, chip tính toán lượng tử đầu tiên của Microsoft, Majorana 1, đã xuất hiện! Có hy vọng sẽ thúc đẩy tiến bộ trong trung tâm dữ liệu, hóa học và y tế trong tương lai. Xuất hiện lần đầu trên ChainNews ABMedia.