SAN FRANCISCO 4 월 2 일, 외국 언론의 보도에 따르면, 마이크로 소프트는 양자 컴퓨터의 새로운 진전을 발표하기 전에 이틀 : 그들은 상태에서 회사의 양자 컴퓨터 전선의 '반 전자'조각을 얻을 수 있습니다. 연구 개발이 중요한 역할을합니다.
IBM, 구글, 인텔 등의 대기업, 심지어 몇 벤처 기업은 마이크로 소프트도 단일 큐 비트 컴퓨터를 사용할 수없는 경우, 약간 뒤에 것 같다. 여러 개의 큐 비트 양자 컴퓨터를 발명했지만, 마이크로 소프트는 개발에 최선을 다하고 있습니다 자신 만의 독특한 양자 컴퓨터는 물리학의 어렵고 복잡한 지식으로 경쟁에 의해 도전의 문제를 해결합니다. 모두가 예상대로된다면,이 중요한 돌파구가 될 것입니다.
양자 컴퓨터는 양자 물리학의 기본 원리를 사용, 완전한 일반 컴퓨터를 달성하기 어렵거나 복잡한 작업을 달성 할 수 없습니다. 당신은 아마 구글의 72 큐 비트 컴퓨터의 들었지만, 그런 기계의 정확성은 오랜 경험 사소한 장애를 보장하기 위해 실제로 어려운, 또는에 의해 외부 환경의 에너지에 미치는 영향은 계산 오류가 발생할 것입니다.하지만 마이크로 소프트의 '토폴로지'양자 컴퓨터는 크게 잡음을 줄일 수 있습니다. 최근 몇 년 동안 관련 연구자들은 약간의 진전, 그리고 "자연"저널에 논문을 발표했다 그들은 올해 말까지 효과적인 큐 비트가 개발 될 것이라고 믿는다.
'우리는 강력한 다른 큐 비트 천 또는 백만 번 이상 양자 좀 더 소음이다.'양자 컴퓨팅, 줄리 래퍼 (줄리 사랑) 사업 개발 마이크로 소프트의 이사는 말했다.
컴퓨터는 비트 단위로 작동합니다. 비트는 동전이 위 또는 아래를 향하는 것처럼 2 상태 시스템입니다.이 '동전'이 산술 중에 검은 상자에서 뒤집혀지는 것을 제외하면 큐 비트와 동일합니다. 이 값은 모두 + bi 형식의 복소수이며, 계산 후에는 동전이 위 또는 아래로 향할 확률을 확인할 수 있습니다. 검정 상자를 연 후에 만 동전을 알 수 있습니다. 가치는 무엇입니까? 여러 동전을 묶어 블랙 박스에 넣고 특별한 방식으로 상호 작용하게하여 초기 값이 수학적으로 결합되도록해야합니다. 최종 계산 결과는 모두에 달려 있습니다. 관의 동전에는 긍정적 인 얼굴과 부정적인 얼굴의 조합이 나타나기 쉽고 다른 얼굴은 완전히 불가능합니다.
이 시스템은 첨단 화학 시뮬레이션이나 인공 지능과 같은 다양한 목적으로 사용될 수 있지만, 핵심은 두 국가가 중첩 (즉, 블랙 박스)을 형성 할 수있는 독특한 양자 '동전 전후방'시스템을 찾는 것입니다. , 서로 얽혀서 (즉, 동전을 묶어) 서로 간섭합니다 (동전은 블랙 박스에서 결합 될 때 위아래로 위를 향하게 될 것입니다). 그리고이 시스템에서는 주사위를 흔들더라도 동전은 계속 뒤집을 수 있습니다 또는 중복 처리를 수행하여 이러한 장애를 보완합니다.
Microsoft의 연구자들은 간섭 문제를 푸는 열쇠는 토폴로지 시스템의 설정에 달려 있다고 믿습니다. 시스템이 어떻게 변경 되든 관계없이 항상 고유 한 속성이 그대로 유지됩니다. 이러한 시스템은 확장 개체라고합니다.
연구원은 먼저 토폴로지 객체를 생성해야하며 마이크로는 인듐 안티 모나 이드 (antimonide)로 만든 반도체 와이어를 초전도 알루미늄으로 싸서 특수 제작했다. 이는 전자에서 집단 행동을 일으켜 전기적 성능의 일부가 불연속적인 값을 나타낼 수있게합니다.
이러한 방식으로 시스템의 정보는 단일 파티클에 저장되지 않고 전체 와이어의 집단 행동에 저장됩니다. 와이어가 자기장에서 조작되면 절반 전자처럼 작동합니다. 또는 더 정확하게는 '전자 제품'과 '비 전자 제품'사이의 상태에있는 입자 인 마요네라 페르미안 (Majororal Null Model)이라고하는이 제품은 집합 적으로 시스템 소유입니다. 토폴로지 보호 : Mayolana Fermi 중 하나를 전선 주위로 돌릴 수는 있지만 다른 fermions를 방해하지는 않습니다.
이 Mayorana 제로 모듈은 또한 이중 큐 비트 (double qubit) 상태를 형성 할 수 있습니다. 만일 이들을 함께 사용하면 제로가되거나 완전한 입자가됩니다.
이것은 네덜란드와 다른 대학의 델프트 공대 (Delft University of Technology)에서 마이크로 소프트의 과학자들이 발표 한 최신 진보이며,이 '세미 전자식'Mayoralana 제로 모듈의 존재를 증명할 수 있다는 강력한 증거를 발견했다.
이 글을 읽은 후에는 이미 혼란스러워 할 수도 있습니다. 간단히 말해서 마이크로 소프트는 원자 시스템을 개발했으며 각 엔드에는 전자가 절반 정도있는 것 같습니다. '세미 전자 장치'중 하나만 이동하면 시스템 전체가 고유합니다. 두 반 전자를 연결하면 두 개의 양자 상태 중 하나를 얻을 수 있습니다 : 예, 아니오.
하지만 진정으로 양자 컴퓨팅을 구현하기에는 충분하지 않습니다. "마주라나 페르마츠 (Majurana Fermats)가 서로를 돌면서 두 가지 교환 결과가 비 아벨 (Non-Abel) 통계를 따라야합니다." Delft University of Technology의 Leo Kouwenhoven은 우리가 Mayorana Fermi를 어떤 방식 으로든 실제로 조작해야한다는 것을 의미합니다.
'non-Abel'이라는 단어에 겁 먹지 마라. 매우 간단하다 : Mayorana Fermi에서 두 가지 다른 작업을 수행한다. 두 작업의 순서를 변경하면 그에 따라 작업 결과가 변경된다. 예를 들어 휴대 전화를 한 번 뒤집어서 오른쪽으로 한 번 회전하면 한 방향으로 방향이 지정되고, 처음에는 휴대 전화를 오른쪽으로 돌린 다음 멀리 이동하십시오. 일단 그것이 뒤집 으면, 그것은 이전과 다른 방향으로있을 것입니다. 이것은 비 - 아벨 (Abelian) 연산들의 집합입니다. 간단히 말해, 두 가지 Mayorna fermions를 다른 방식으로 교환한다면, 당신은 다른 측정 결과.
이론적으로, 모든 양자 계산은 적어도 4 개의 Mayorala fermions가 필요하다. 중간에 2 개의 특수 전선이있는 4 개의 Mayorana fermions가 문자 H의 네 구석에 각각 위치한다고 가정 해보십시오. 먼저 두 곳의 Mayorana 페르미온을 교환 한 후 Mayorana Fermions의 두면을 교환하십시오. 측정 결과는 "첫 번째면 교환"으로 얻은 결과와 다를 수 있습니다.
이 교환 된 행동을 '땋은 물건'이라고 부르며 위의 블랙 박스에 동전을 묶는 것과 동일합니다. 비 - 아벨 통계를 준수해야하는 이유는 물리적 규칙에 따라 모든 입자가 똑같이 기본 설정된다는 것입니다. 시스템이 기존 전자 장치를 사용하는 경우 이전 전자 장치에 대한 정보는 보존되지 않지만 Mayorana Fermi는 이전의 작업에 대한 '메모리'를 유지할 수 있다는 의미로 비 아벨 특성을 갖습니다. 이러한 방식으로, 우리는 다른 큐 비트를 구별 할 수 있고 그것을 조작에 사용할 수 있습니다.
연구원들은 아직이 실험 과정을 검증하지 않았지만, 마이크로 소프트의 Quantum VP 인 Todd Holmdahl은 이전에이 발견을 1 년 이내에 완료 할 것으로 기대한다고 말했다.
Kuwenhoven은 이러한 양자화 큐 비트가 현재 다른 큐 비트의 모든 기능을 가지고 있지 않다고 지적했다 .2 개의 양자 상태의 모든 가능한 조합이 구체상의 점으로 고려된다면, 상기 교환 작업은 당분간 모든 점을 다룰 수 없다. 그러나 케빈 하우 완 (Kevin Howwan)은 "우리는 이미 계획을 가지고있다"고 제안했다.
이 연구에 참여하지 않은 물리학 자들은 또한이 논문이 매우 중요하다고 생각한다. "라고 일리노이 대학교 어 바나 샴페인 물리학 부교수 인 Smitha Vishveshwara는 말했다. '편집 (compilation)'은 미친 듯이 들리거나 이상한 것처럼 들린다. '많은 진전이 계속되고 있지만, 새로운 개발이 확인 될 때마다 매우 흥분됩니다.'
그녀는 또한 물리학 자체의 개발에 대해서도 똑같이 흥분을 느꼈다. "Mayorana 입자"는 원래 이론 상에만 존재하는 입자의 한 종류 였고, 자체 입자가 자유 공간에 존재하기 때문에 과학자들은 아직 '공백' 그러한 입자를 찾아 내고 그런 시스템에서 '아날로그 버전'을 찾는 것도 매우 흥미 롭습니다.
Microsoft는 잘 설계된 시스템에서 새로운 물리적 원리를 발견하고 자체적 인 양자 컴퓨터 개발을 성공적으로 수행하기 위해 수백만 달러를 투자했으며, 이는 Microsoft가 왜 효과적인 큐 비트 쌍을 개발하지 않았는지를 어느 정도 설명합니다. 이 회사는 프로그래밍 언어를 사용하여 사용자 중심의 R & D 툴킷뿐만 아니라 하드웨어 연구 및 개발도 수행하고 있습니다.
마이크로 소프트는 모든 것이 계획에 따라 원활하게 진행된다면 세계에서 가장 강력한 큐 비트를 갖게 될 것이고 다른 경쟁자들과 곧 추월 할 것이라고 믿는다. "우리 큐 비트는 다른 회사보다 훨씬 안정적이다."졸리. Laffer는 다음과 같이 지적했다. "집을 짓고 싶다면 벽돌로 충분할 것이다. 그러나 마천루를 짓기 위해서는 강철 같은 고체 양자 비트를 사용해야한다."