マイクロソフトは、そのマヨラナ1量子チップはまったく新しい物質状態を使用して機能すると言います

量子コンピューティング、 核融合 権力は、常に数十年先であると主張されています。量子コンピューターが役立つ場合に対処するためにフィールドが対処する必要がある多くの問題の1つは、彼らが生成するエラーの数であり、キュビットが特に敏感である結果です 環境障害 物質的な欠陥、または存在など 加熱 絶対ゼロに近いよりもわずかに高い。量子レベルでは、物事は少し面倒になります。

Microsoftは、「トポロジカルなQubits」を作成し、新しい問題を操作することにより、これらの問題のいくつかを回避したいと考えています。

「Microsoftのチームは、これまで理論化されていただけでなく、それを観察しただけでなく、コントロールしていた亜原子粒子を採取することができました」 付随するビデオ。

あなたはおそらく通常の物質状態をよく知っています。固体、液体、およびガスは、それぞれが成分原子の挙動によって定義された独自の特性を備えています。しかし、他にもあります。

「100年前、数学者はそのような新しい物質状態の1つを予測しました。それ以来、研究者はその中に非常に具体的で非常に有用な準粒子を探していました。 「昨年、私たちは初めてそれを観察することができました。そして今年、私たちはそれを制御し、その独自の特性を使用して、超伝導体としても動作する新しいタイプの半導体であるトポ導体を構築することができます。」

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マヨラナ準粒子の有用な特性の1つは、それが独自の反粒子であることです。

「マヨラナ州の理論は、数学的には独自の反粒子である粒子を持つことが可能であることを示した」と、マイクロソフトのテクニカルフェローであるマティアス・トロイヤーは付け加えた。 「つまり、これらの粒子のうち2つを取り、それらをまとめることができ、それらは全滅することができ、何も残っていません。または、2つの粒子を取り、それらをまとめることができ、2つの粒子を持っているだけです。そして、時にはそれは電子、1つの状態です。」

このデバイスは、ヒルニドインディウムで作られた超伝導ナノワイヤデバイスを使用して、磁場と超伝導体を使用してマヨラナ準粒子をH形状の端に存在させる前に、2つのトポを伝導するワイヤーをH形状に接続します。

非常に低い温度で超伝導特性を示す材料では、2つの電子が集まって形成されます クーパーペア。システムに追加されていない電子が励起状態に入り、2つの状態間のエネルギーの違いは、コンピューティングで1つとゼロとして機能します。

マヨラナ1チップでは、マイクロソフトは、電子が非局在化状態の2つのマヨラナ準粒子間で共有されていると言います。マイクロ波を使用して実行された慎重な測定を使用して、彼らは超伝導ワイヤ内の10億と10億電子と1つの電子の差を伝えることができると言います。他の量子コンピューターよりも。

「私たちは一歩下がって、「OK、量子時代のトランジスタを発明しましょう。マイクロソフトの技術フェローであるチェタン・ナヤックは、どのようなプロパティを持っている必要がありますか？」 声明。 「そしてそれが本当にここに到達した方法です。それは、新しい種類のキュービット、そして最終的に私たちのアーキテクチャ全体を可能にした新しい材料スタックの特定の組み合わせ、品質、および重要な詳細です。」

エキサイティングですが、結果について懐疑的です。 Microsoftは中間の結果を公開していますが、論文への独自の入場により、「干渉法によって検出された低エネルギー状態がトポロジーであるかどうかを決定しません」。プレスリリースで暗示されているさらなるテストはより自信がありますが、これらはまだ公開されていません。マイクロソフトはその結果に自信を持っているように見えますが、マヨラナ州がされていると主張した以前の研究は 過去に撤回されました。

「より多くの種類の測定を実行するにつれて、非地位性モデルで結果を説明するのが難しくなります」とNayakは語った 自然。 「誰もが納得する瞬間はないかもしれません。しかし、非地位性の説明では、ますます微調整する必要があります。」

次の問題は、彼らが起こっていると思うことが実際に進行していることが確認されると、それを拡大することです。現時点では、彼らは8つのトポロジカルなQubitsでチップを作成しており、100万を目指しています。それにもかかわらず、これらのチップでは、次世代の量子コンピューターは、数十年ではなく、数年以内に有用で信頼できる仕事をしている可能性があると言います。

この論文はジャーナルに掲載されています 自然。