Специалистите са на мнение, че новият топологичен квантов процесор Microsoft

Специалистите са на мнение, че новият топологичен квантов процесор Microsoft Majorana 1, основан на хипотетичните майоранови фермиони, е непосредствен до същността на квантовата физика, с помощта на която известната котка на Шрьодингер е по едно и също време жива и мъртва. Но майорановите фермиони към този момент съществуват единствено на доктрина, което не попречи на компанията да разгласи основаването на процесор, основан на тези към момента неоткрити частици. Частици няма, само че процесор има. Фантастика!

Да напомним, че тази седмица Microsoft показа квантовия процесор Majorana 1. Решението бе оповестено за революционно, защото за първи път в историята се базира на топологичен материал. Топологичните материали се характеризират с това, че зарядът се намира на тяхната повърхнина и не прониква в дълбочина. Това им придава редица забавни свойства, в това число превъзходна шумоустойчивост.

Според Microsoft процесорът Majorana 1 е 800 пъти по-устойчив на разстройства (грешки) от конкурентните планове. По този метод компанията загатва, че е подготвена в близкото бъдеще да сътвори квантов компютър, който да не позволява неточности. С други думи, квантовите компютри ще станат на практика значими с всички произлизащи от това последици – разтрошаване на най-сигурните към сегашен ден кодове, пробиви в материалознанието, фармакологията и въобще във всички сфери на човешкия живот и активност.

Въпреки гръмките изказвания, физиците са скептични към изказванията на Microsoft. Публично компанията не е предоставила никакви доказателства за работата на кубитите на майорановите фермиони и затова за работата на процесора Майорана 1 и платформата като цяло също няма доказателства. За това компанията бе подложена на рецензии.

„ Ако имате някакви нови резултати, които не са свързани с тази публикация, за какво не изчакате, до момента в който имате задоволително материал за обособена обява? “, сподели Даниел Лос, физик от университета в Базел, Швейцария. „ Без да забележим спомагателни данни за това по какъв начин работи този кубит, не можем да разясняваме доста “, репликира Георгиос Кацарос, физик от Австрийския институт за просвета и технологии в Клостернойбург.

Microsoft откри с какво да отговори на рецензиите за ранното издание на „ резултатите “.

„ Ние се стремим към навреме намерено издание на резултатите от нашите проучвания, както и към отбрана на интелектуалната благосъстоятелност на компанията “, обясниха от корпорацията.

Освен това, в случай че се има вяра на Microsoft, резултатите от проучванията са били показани на определена група физици, които са ги намерили за забавни и обещаващи.

„ Бих ли заложил живота си на това, че ще схвана какво мислят те? Не, само че наподобяват много успешно “, признава Стивън Саймън, физик-теоретик от Оксфордския университет, Англия, който е бил осведомен с резултатите. – Няма недвусмислено доказателство, което незабавно от извършения опит да удостовери, че кубитите се състоят от топологични положения. Това ще бъде дефинитивно потвърдено, в случай че след мащабиране на устройството те работят съгласно упованията “, добави той.

„ Създадохме кубит и показахме, че освен е допустимо да се мери четността в два паралелни проводника, само че и да се направи премерване, като се свържат два проводника “, споделя откривателят от Microsoft в своя отбрана.

„ Тъй като вършим от ден на ден типове измервания, става все по-трудно да се обяснят нашите резултати благодарение на нетопологични модели “, споделят от компанията. – Може би в никакъв случай няма да успеем да убедим всички в това. Но нетопологичните пояснения ще изискват все по-фина конфигурация “.

С други думи, всички демонстрирани процеси ще сочат правотата на Microsoft и неправилните схващания на критиците.

Стана известно и малко повече за „ кубита “ на Майорана. Майорановите фермиони са хипотетични частици и редица техни характерности могат да бъдат възпроизведени в груповите положения на електроните и другите обикновени частици. В този случай те биха били квазичастици. Кубитът, основан в Microsoft, съставлява два нановлакна от индиев арсенид, свързани с комутатор в средата, който наподобява на огромна латинска писмен знак Н.

В краищата на Н-конструкцията се събират квазичастици на Майорана под формата на групи електрони. Във всички случаи те се състоят от Куперови двойки електрони, чието „ сдвояване “ настава при явлението свръхпроводимост, а кубитът на Майкрософт е свръхпроводим. След това във всяко от двете нановлакна се вкарва по един-единствен електрон, който няма двойка. Въвеждането на спомагателен, несдвоен електрон основава възбудено положение. Този електрон във всяка от нанопроводниците съществува в „ делокализирано “ положение (неговата вълнова функционалност е размита върху двете вълнови функционалности на квазичастиците на Майорана в краищата на проводника). Предполага се, че всичко това разрешава на кубита да бъде в положение на суперпозиция.

В истинската публикация на Microsoft се цитират измервания, които демонстрират, че нановлакното в действителност съдържа спомагателен електрон. Авторите предизвестяват, че тези проби „ сами по себе си “ не подсигуряват, че нанопроводникът съдържа две квазичастици на Майорана, само че мощно се надяват на това.

Да прибавим, че още през 2018 година учени от Нидерландия, употребявайки финансиране от Microsoft, организираха опит, въз основа на който разгласиха публикация за основаването на квазичастици на Майорана. По-късно публикацията беше изтеглена от списанието Nature, където беше оповестена. Един от критиците на публикацията, съдействал за нейното отдръпване – Винсент Мурик (Vincent Mourik), физик от Изследователския център „ Хелмхолц “ в Юлих, Германия, е уверен:

„ На фундаментално равнище методът за основаване на квантов компютър, основан на топологични Майоранови кубити, препоръчан от Microsoft, няма да проработи. “

Очакват се нови детайлности.