SAN FRANCISCO、4月2日、外国メディアの報道によると、Microsoftは、量子コンピュータの新しい進展を発表しました2日前：彼らは、同社量子コンピュータの状態で、ワイヤの「半電子」作品を達成。研究開発は重要な役割を果たします。
IBM、Google、Intelなどの大企業や数社の新興企業でも、すでに複数の量子ビットを備えた量子コンピュータが開発されていますが、マイクロソフトの方が遅れているようで、シングルキュービットコンピュータでもまだ利用できません。困難かつ複雑な物理学の知識に競合他社が課題の問題を解決するための独自の量子コンピュータ。予想通り、すべてが行く場合は、これは大きなブレークスルーとなります。
量子コンピュータは量子物理学の基本原則を使用し、完全に普通のコンピュータを達成することは困難である、または複雑な操作を実現することができません。おそらく、Googleの72量子ビットコンピュータの聞いたことがあるが、そのような機械の精度は長い経験マイナーな障害を保証することは現実的に困難である、またはで外部環境のエネルギーの影響は計算誤差につながる。しかし、Microsoftの「トポロジー」量子コンピュータは大幅なノイズを低減することができるかもしれません。近年では、関連する研究者は、いくつかの進歩を遂げ、そして「ネイチャー」誌に論文を発表しています彼らは今年の終わりには、あなたが効果的な量子ビットを開発することができると信じています。
「私たちは強力な他の量子ビット数千、あるいは百万回以上の量子ビット以上のノイズです。」量子コンピューティング、ジュリー・ラッファー（ジュリー・ラブ）のビジネス開発のマイクロソフト社のディレクター言いました。
コンピュータは、量子ビットが真である。コインが表向きまたはそれをバックアップすることができるようにビットは、2状態系であるビットを算出するが、「コイン」が動作中にブラックボックスが反転されている間と。あなただけの複素数A + BI形態であるコイン初期値の両側に設定することができ、操作の後、コインの確率は正または引き分けの尾することができます。あなただけのブラックボックスを開くためにコインを知っている必要がありますどのくらいの値。操作は、一緒にいくつかのコインを結び、そしてブラックボックスの中に、彼らは特別な方法で対話持っている必要がありますように数学で互いに組み合わせる。最終結果はすべてに依存するこれらの初期値コインのトレイ、正および尾の発生確率のいくつかの組み合わせが大きくなり、いくつかは完全に不可能です。
システムは、他の高度な化学的アナログまたは人工知能のような用途、様々な構造を有することができる。しかし、キーは、2つの状態の重ね合わせ状態（すなわち、ブラックボックス）を形成することができるシステム、ユニーク量子「コインの側面」を見つけることです、絡み合っ（すなわちコインが結ば）、および（正と負の向きの確率を変更しますブラックボックスと連動してコインの後に）干渉する。そして、このシステムでは、あなたが箱を振る場合でも、コインを投げるし続けることができますあるいは、冗長な処理を行うことでこれらの外乱を補う。
マイクロソフトの研究者は、干渉問題を解決する鍵は、それは常にいくつかの固有の特性が変更されないまま持っているどのような場合には、システムを変更するには、トポロジシステムを構築することであると考えている。これらのシステムは、いわゆるトポロジオブジェクトです。
研究者は、最初のトポロジ・オブジェクトを構築する必要があります。マイクロソフトインジウムアンチモンからなる具体的に製造された半導体配線を、外部超伝導でラップアルミニウム。研究者は、これらのワイヤが近く絶対零磁場に冷却しますいくつかの電気的特性が離散的な値を示して強制的に、集団的電子の挙動の出現。
その結果、システム内の情報は1つの粒子に格納されるのではなく、ワイヤ全体の集合的挙動に格納されます。ワイヤが磁場内で操作されると、半分の電子のように振る舞います。より正確に言えば、「電子」と「非電子」の間の状態にある粒子のような、いわゆるマヨラナ・フェルミオン（Majoral null model）と呼ばれるものです。トポロジの保護：Mayolana Fermiの1つをワイヤの周りに回転させることはできますが、他のフェルミッションに干渉することはありません。
これらのMayoranaゼロモジュールは、二重量子ビット状態を形成することもできます。それらがまとめられている場合、ゼロになるか、完全なパーティクルになります。
これは、オランダや他の大学のデルフト工科大学のマイクロソフトの科学者が発表した最新の進歩であり、これらの「半電子的な」Mayoralanaゼロモジュールの存在を証明する強力な証拠を確認しています。
簡単に言えば、マイクロソフト社は原子システムを開発しており、各端末の電子が半分になっているように見えますが、「セミエレクトロニクス」のいずれかを移動するだけでは、システム全体がユニークです。構成が破壊されることはありません.2つの「半電子」を接続すると、2つの量子状態の1つ、「はい、いいえ」が得られます。
しかし、量子コンピューティングを真に実現するには、それを行うだけでは不十分です。」マジュラナ・フェルマーは2人ずつ周りを回る必要があり、両者の結果は非アベルの統計に従うべきです。デルフト工科大学のLeo Kouwenhoven教授は言いました。つまり、何らかの形でMayorana Fermiを実際に操作する必要があります。
非常にシンプルであることを意味します：Mayorana Fermiで2つの異なる操作を実行します.2つの操作の順序を変更すると、操作の結果もそれに応じて変わります。たとえば、一度携帯電話を離してから右に1回回転させると、一方向に向いていて、最初に電話を右に回した場合は、離れて移動します。単純に言えば、2つのMayornaフェルミオンを異なる方法で交換すれば、異なる測定結果。
理論的には、すべての量子計算には少なくとも4つのMayoralaフェルミオンが必要です。中間に2本の特別なワイヤを持つ4つのMayoranaフェルミオが文字Hの4つのコーナーにそれぞれ配置されているとします。最初に2つのマイオラナ・フェルミオンを交換してから、2つのマヨラナ・フェルミオンを交換してください。測定結果は、「最初の交換」によって得られた結果とは異なります。
この交換された行動は「編み組み（braiding）」と呼ばれ、上のブラックボックスにコインを縛るのと同じです。非アーベルの統計に従わなければならない理由は、物理ルールのデフォルトは各パーティクルで全く同じです。システムが従来の電子機器を使用している場合、それらを交換しても以前の動作に関する情報は保持されませんが、これらのMayorana Fermiは非アーベル特性を持ち、以前の動作の「記憶」を保持することができます。このようにして、異なるキュビットを区別し、それらを使用して操作を実行することができます。
マイクロソフト社のQuantum VP、Todd Holmdahl氏は、これまでにこの発見を1年以内に行うことを期待していると、以前は述べていた。
これらの量子ビットのトポロジは、まだ他の量子ビットのすべての機能を持っていないこと。二つの量子状態のすべての可能な組み合わせは、球面上の点の数とみなされた場合Chovanライブラリファイルには、スイッチング動作はすべての点をカバーするために一時的にできないと述べましたしかし、ケヴィン・ハウワン氏は「私たちは既に計画を持っている」と提案した。
この研究には関与していない物理学者も興奮しています。「私はこの論文が重要だと思います。」アーバナ・シャンペーンShimi沙のイリノイ物理学大学の准教授・维西韦希瓦プル（Smitha Vishveshwara）彼女を表明「コンパイル」が狂っている、または逸脱していると思う：「多くの進歩がまだありますが、新しい開発が確認されるたびに非常にエキサイティングです」
彼女は物理学自体の開発についても同様に興奮していました。「マヨラナ粒子」は、自身の反粒子が自由空間に存在する粒子は、理論だけに存在しています。科学者たちは、「ホワイトスペース」内にまだ持っているもともとそのような粒子を見つけることは、そのようなシステムでそれらの「アナログ版」を見つけることはまた非常に興味深い。
マイクロソフトは、Microsoftがまだな方法で量子ビットの効果的なペアを開発していない理由が説明されています。彼らの成功した操作を支援するために、精密に設計されたシステムでは、新たな物理的原理を見つけることを期待して、量子コンピュータの開発を数百万ドルを投資してきました同社では、ハードウェアの研究開発やプログラミング言語を使用したユーザー指向のR＆Dツールキットも実施していますが、
マイクロソフトは、すべてが計画どおりに、そしてスムーズに実行になった場合、彼らはすぐに他の競合他社に追いつくことができるようになります、量子ビットの世界で最も強力なを持っていると考えている。「私たちの量子ビットは、はるかに安定した他の企業よりも、」ジュリーLaffer氏は、「家を建てたいならレンガで十分だが、超高層ビルを建設するには鋼鉄のような固体量子ビットを使わなければならない」と指摘した。