نسل جدید کامپیوتر! جهش کوانتومی مایکروسافت «Majorana 2» پایداری کیوبیت‌ها را ۱۰۰۰ برابر کرد!

به گزارش صد آنلاین ، طبق گزارش بخش فناوری‌های پیشرفته، این دستاورد در حالی معرفی می‌شود که جامعه علمی جهان همچنان با دیدگاه‌های تردیدآمیز به ادعاهای اولیه مایکروسافت در پروژه Majorana 1 می‌نگریست. اما این‌بار، مایکروسافت با ارائه داده‌های فنی دقیق از تراشه جدید، اعلام کرده است که با بازطراحی ساختار مواد و استفاده از هوش مصنوعی در شبیه‌سازی‌ها، بر بزرگترین سدِ راهِ رایانش کوانتومی، یعنی «ناپایداری کیوبیت‌ها» غلبه کرده است.

تحول در معماری مواد؛ از آلومینیوم به سرب

چتان نایاک، معاون شرکتی بخش سخت‌افزار کوانتومی مایکروسافت، جزئیات فنی این موفقیت را در تغییر پشته مواد (Material Stack) تراشه می‌داند. در حالی که Majorana 1 از ابررسانای آلومینیومی استفاده می‌کرد، در نسل دوم از «سرب» بهره گرفته شده است. همچنین، ناحیه فعال نیمه‌رسانا به ترکیبی از «آرسنید ایندیوم» (InAs) و «آرسنید آنتیمونید ایندیوم» (InAsSb) ارتقا یافته که نتیجه آن ایجاد یک «فاز توپولوژیک» بسیار پایدارتر برای کیوبیت‌هاست.

آمارهای خیره‌کننده: عبور از آستانه میلی‌ثانیه

یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های محاسبات کوانتومی، نرخ بالای خطای ناشی از فروپاشی سریع کیوبیت‌هاست. مایکروسافت اعلام کرده است:

•     عملکرد نسل قبل (Majorana 1): طول عمر کیوبیت‌ها بین ۱ تا ۱۲ میلی‌ثانیه متغیر بود.
•     عملکرد نسل جدید (Majorana 2): طول عمر کیوبیت‌ها به بیش از ۲۰ ثانیه رسیده و در مواردی خاص، برخی کیوبیت‌ها تا بیش از یک دقیقه پایداری خود را حفظ کرده‌اند.

این افزایش پایداری بیش از ۱۰۰۰ برابری، همان «نقطه عطفی» است که مایکروسافت برای گذار از آزمایشگاه به سمت ساخت رایانه‌های کوانتومی «مقاوم در برابر خطا» (Fault-Tolerant) به آن نیاز داشت.

شتاب در نقشه راه؛ ۲۰۲۹، سال تحقق رایانه کوانتومی

به لطف این پیشرفت فنی و استفاده از پلتفرم هوش مصنوعی «Microsoft Discovery» برای بهینه‌سازی مواد، مایکروسافت اعلام کرده است که نقشه راه خود را به‌روزرسانی کرده و زمان‌بندی دستیابی به یک رایانه کوانتومی عملی و مقیاس‌پذیر را به نصف کاهش داده است. بر اساس پیش‌بینی‌های جدید، هدف‌گذاری نهایی این شرکت برای ارائه یک سیستم کوانتومی کارآمد، سال ۲۰۲۹ تعیین شده است.

نقش کلیدی هوش مصنوعی در تسریع کشف

هم‌زمان با معرفی سخت‌افزار جدید، مایکروسافت پلتفرم «Microsoft Discovery» را برای پژوهشگران عرضه کرده است. این سامانه که بر پایه هوش مصنوعیِ عامل‌محور (Agent-based AI) طراحی شده، در توسعه تراشه‌های Majorana 2 نقشه ایفا کرده و حالا از طریق گیت‌هاب (با حساب GitHub Copilot) در دسترس پژوهشگران قرار گرفته است. این پلتفرم به محققان اجازه می‌دهد فرآیند آزمون و خطایِ پرهزینه در آزمایشگاه‌های فیزیک را با شبیه‌سازی‌های دقیق هوش مصنوعی جایگزین کنند.

با این اعلام، مایکروسافت پیام روشنی به رقبا ارسال کرده است: رایانش کوانتومی دیگر یک رؤیای دوردست نیست، بلکه اکنون در لبه‌ی تبدیل شدن به ابزاری صنعتی برای حل دشوارترین مسائل محاسباتی جهان قرار دارد.