A Microsoft lançou uma nova geração de chip quântico topológico Majorana 2. A empresa anunciou no ano passado que havia feito um avanço importante em seu primeiro processador quântico topológico Majorana 1, mas as afirmações relevantes imediatamente desencadearam dúvidas e debates na comunidade física. O Majorana 2 revelado desta vez é considerado a próxima etapa do roteiro. A Microsoft disse que fez grandes atualizações tanto no sistema de materiais quanto na estrutura do dispositivo para melhorar a estabilidade e a vida útil dos qubits.

A unidade básica de informação na computação quântica é um qubit, que é semelhante a um bit binário em um computador clássico, mas pode estar em vários estados de superposição ao mesmo tempo. Em teoria, pode melhorar muito a eficiência de certos tipos de tarefas computacionais. A Microsoft disse que a confiabilidade dos qubits em Majorana 2 foi melhorada cerca de 1.000 vezes em comparação com a geração anterior. Este indicador é considerado um dos principais limiares para a computação quântica escalável e prática.

Chetan Nayak, pesquisador técnico e vice-presidente corporativo da Divisão de Hardware Quantum da Microsoft, disse que para criar o Majorana 2, a equipe reconstruiu a pilha de materiais usada no Majorana 1 com o objetivo de obter uma fase topológica mais estável no dispositivo. Na nova geração de chips, o material supercondutor de alumínio usado no Majorana 1 foi substituído por chumbo, e a área ativa do semicondutor foi atualizada para uma combinação de arseneto de índio e antimoneto de arseneto de índio para melhorar o desempenho quântico geral.

Depois que o sistema de materiais foi atualizado, o tempo de vida do qubit se tornou um dos principais dados exibidos pela Microsoft. No chip Majorana 1 baseado em alumínio, a vida útil do qubit varia de apenas 1 a 12 milissegundos; no Majorana 2, a vida útil do qubit é estendida para mais de 20 segundos, melhorando a estabilidade em mais de 1.000 vezes. A Microsoft disse que alguns qubits duram mais de um minuto, o que a empresa considera suficiente para apoiar o próximo estágio de avanço em direção à “computação quântica prática”.

Nayak disse que com base nesta série de “progressos rápidos”, a Microsoft está acelerando o roteiro geral para computadores quânticos práticos e escaláveis ​​e “cortando o cronograma alvo pela metade”. A empresa planeja atualmente implementar um protótipo de computador quântico tolerante a falhas baseado em qubits topológicos até 2029, na esperança de superar alguns problemas complexos que estão além do alcance dos computadores tradicionais em áreas como química, materiais e clima.

É importante notar que a Microsoft também abriu ao mundo exterior pela primeira vez o aplicativo Discovery usado internamente durante o desenvolvimento do chip Majorana. De acordo com a introdução oficial, esta ferramenta é usada para introduzir fluxo de trabalho "estilo agente" em projetos de pesquisa e desenvolvimento científicos para auxiliar processos como design de materiais, pesquisa de parâmetros e planejamento experimental. Atualmente, o Discovery está aberto a pesquisadores no GitHub, e os usuários podem acessá-lo por meio de sua conta GitHub Copilot e integrá-lo aos seus próprios fluxos de trabalho de pesquisa científica.