Moćni kvantni računari za nekoliko godina, a ne decenija, tvrdi Microsoft

Microsoft je predstavio novi čip nazvan Majorana 1, za koji tvrdi da će omogućiti kreiranje kvantnih računara sposobnih da rešavaju “značajne, industrijski relevantne probleme u godinama, a ne decenijama”.

Prekretnica u kvantnom računarstvu?

Ovo je najnoviji iskorak u kvantnom računarstvu – tehnologiji koja koristi principe fizike čestica za stvaranje potpuno novog tipa računara sposobnog da rešava probleme koje klasični računari ne mogu. Stvaranje dovoljno moćnih kvantnih računara za rešavanje stvarnih, praktičnih problema predstavlja ogroman izazov – mnogi stručnjaci procenjuju da su još decenijama daleko. Međutim, Microsoft tvrdi da se ovaj vremenski okvir sada može znatno ubrzati zahvaljujući “transformativnom” napretku u razvoju novog čipa koji koristi “topološki provodnik”, napravljen od potpuno novog materijala. Kompanija veruje da bi njen topološki provodnik mogao biti jednako revolucionaran kao što je nekada bio poluprovodnik u istoriji računarstva. Ipak, stručnjaci upozoravaju da je potrebno više podataka pre nego što se može doneti konačna procena o značaju ovog otkrića i njegovom uticaju na kvantno računarstvo. Jensen Huang, direktor Nvidije, vodeće kompanije u oblasti čipova, izjavio je u januaru da očekuje “veoma korisne” kvantne računare tek za 20 godina.

Chetan Nayak, tehnički stručnjak za kvantni hardver u Microsoftu, smatra da će ovi razvojni koraci promeniti tradicionalne poglede na budućnost kvantnih računara. “Mnogi ljudi su govorili da su korisni kvantni računari decenijama daleko. Mislim da ih ovaj napredak dovodi u vremenski okvir od nekoliko godina, a ne decenija,” rekao je on.

Travis Humble, direktor Quantum Science Center pri američkom nacionalnom laboratorijumu Oak Ridge, slaže se da će Microsoft sada moći brže da isporuči prototipove – ali upozorava da još uvek ima mnogo posla. “Dugoročni ciljevi za rešavanje industrijskih problema putem kvantnih računara zahtevaće dalje proširenje ovih prototipova,” naveo je on.

Šta je kvantno računarstvo?

Kvantni računari imaju potencijal da izvršavaju proračune koji bi klasičnim računarima trajali milionima godina, otvarajući vrata revolucionarnim otkrićima u medicini, hemiji i mnogim drugim oblastima. Mnogi problemi koje klasični računari ne mogu da reše – čak ni najmoćniji superračunari današnjice – mogli bi biti brzo rešeni pomoću kvantnih mašina. To bi moglo doneti prelomne inovacije, poput razvoja novih lekova ili poboljšanog dizajna baterija. Više vodećih tehnoloških kompanija, uključujući gigante iz Silicijumske doline, trenutno učestvuje u trci vrednoj više milijardi dolara kako bi razvili prvi kvantni računar sposoban za rešavanje stvarnih problema. Microsoft se ovom problemu pristupa drugačije od svojih rivala.

Microsoftova strategija: Topološki provodnici

Microsoftova vizija kvantnih računara zasnovana je na inovativnom pristupu koji uključuje kreiranje “topološkog provodnika” – posebnog materijala koji omogućava novi kvantni čip. Ova tehnologija koristi novi oblik materije, poznat kao “topološko stanje”, koje nije ni gas, ni tečnost, ni čvrsta materija – i koje je donedavno postojalo samo u teoriji. Ključni element su takozvane Majoranove čestice, za koje se dugo smatralo da su teoretske. Pokušaj njihovog otkrića 2018. godine je morao biti povučen, ali Microsoft sada tvrdi da ih je uspešno iskoristio za izgradnju svog kvantnog čipa.

Visoki rizik, velika nagrada?

Dok su Google, IBM i druge kompanije redovno objavljivale napretke u kvantnom računarstvu – Google je krajem 2024. godine predstavio svoj čip “Willow” – Microsoftov pristup je delovao sporije i rizičnije. Sam Microsoft je priznao da je njihov metod bio “visoko rizičan, ali sa visokim potencijalnim nagradama”. Sada su uvereni da će se ta strategija isplatiti.

“Na isti način na koji su poluprovodnici omogućili razvoj pametnih telefona, računara i elektronike, topološki provodnici i novi tip čipova koje omogućavaju mogu trasirati put ka moćnim kvantnim sistemima,” poručuju iz Microsofta.

Ključni izazov: Qubiti

Najveći izazov kod kvantnih računara je njihov osnovni građevinski blok – qubit. Qubiti su neverovatno brzi, ali ih je izuzetno teško kontrolisati, a takođe su skloni greškama. Što više qubita čip ima, to je moćniji. Microsoft tvrdi da je na svom novom čipu postavio osam topoloških qubita – što je znatno manje od čipova koje su kreirali neki od njegovih konkurenata. Međutim, kompanija tvrdi da ima jasan put ka skaliranju čipa na milion qubita, što bi omogućilo ogromnu računarsku snagu.

Šta kažu stručnjaci?

Profesor Paul Stevenson sa Univerziteta u Surreyju opisao je Microsoftovo istraživanje kao “značajan korak”, ali smatra da ih čekaju teški izazovi. “Dok se ne postignu sledeći koraci, prerano je za bilo šta osim opreznog optimizma,” rekao je on.

Chris Heunen, profesor kvantnog programiranja na Univerzitetu u Edinburghu, smatra da su Microsoftovi planovi “uverljivi”.

“Ovo je obećavajući napredak nakon više od decenije izazova. Sledećih nekoliko godina pokazaće da li će se ovaj uzbudljivi plan realizovati,” izjavio je on.

Zaključak

Microsoftov Majorana 1 čip mogao bi značajno ubrzati razvoj kvantnih računara, ali još uvek postoje velike prepreke pre nego što tehnologija postane praktično primenjiva. Ako se Microsoftov optimistični plan ostvari, kvantni računari bi mogli revolucionisati nauku i industriju mnogo ranije nego što se očekivalo. Ipak, ostaje da se vidi da li će njihova rizična strategija doneti željene rezultate.

Izvor: Bbc