Hace días, Microsoft generó un revuelo en el entorno científico al anunciar el descubrimiento de Nuevo estado de la materia –Contrapida al sólido, líquido y gaseoso- a través de un chip cuántico llamado Majorana 1, cuya arquitectura topológica del núcleo es capaz de manejar codos Menos propenso al error.
Con este hallazgo, el gigante del software aumenta el compromiso con el campo de la computación cuántica, una tecnología que se mueve en paralelo con la carrera actual de inteligencia artificial (IA) y está emergiendo como el gran desafío de esta década.
Este avance, en combinación con IA, podría acelerar el desarrollo de moléculas bioactivas o compuestos químicos que otorgan una respuesta inmediata a las grandes preguntas de la ciencia, sin conjeturas o Años de prueba y error.
«Computación cuántica El idioma de la naturaleza enseña ai Para que pueda decirle la receta de lo que quiere hacer ”, resumió Matthias Troyer, miembro técnico de Microsoft.
El misterio de los estados topológicos
En este fenómeno recién descubierto, las propiedades de los estados topológicos del asunto, conocidos por su resistencia a la deformación, se combinan con las leyes de conductividad eléctrica sin resistencia.
«Esta clase de material revolucionaria nos permite crear el Superconductividad topológicaUn nuevo estado del tema que anteriormente existía en teoría «, explica Cetan Nayak, miembro de Microsoft que dirigió al equipo que construyó la tecnología.
La sede de Redmond logró agrupar ocho de estos codos topológicos en este chip XXL, una cantidad considerablemente menor que la del microcircuito que manejan algunos de sus rivales.
Sin embargo, el procesador Majorana tiene el potencial de alcanzar la escala del millones de codosconsiderado como el ‘Santo Grial’ de procesamiento. Lo que aumentaría la capacidad de cálculo de los límites insospechados.
«Una computadora cuántica con un millón de codos no es solo un hito: es una puerta de Acceso a la resolución de algunos de los problemas más complejos del mundo«Dice Nayak.
El sueño de la materia
Cetan Nayak, miembro de Microsoft que dirigió el equipo que construyó la tecnología.Desde los años 80, los científicos sueñan con crear un Computadora cuántica: Una máquina capaz de aprovechar el comportamiento enigmático de partículas y objetos subatómicos a temperaturas extremadamente bajas.
Este universo se rige por las leyes de la mecánica cuántica, que difieren de las leyes físicas del mundo visible. En esta área, las partículas se llaman codos o bits cuánticos y son análogos a los bits (algunos y ceros) que usan las computadoras actuales.
Muchas de las innovaciones actuales, como los codos superconductores que desarrollan Google e IBM, son extremadamente delicadas. Por esta razón, los sistemas resultantes necesitan una gran cantidad de codos adicionales para corregir posibles fallas.
El estado cuántico de los codos se vuelve inestable debido a un fenómeno llamado Decoherenciaque ocurre cuando los codos interactúan con su entorno, que pueden incluir fluctuaciones térmicas, vibraciones mecánicas y ruido electromagnético.
Por lo tanto, Microsoft buscó una alternativa que reduzca la complejidad del sistema para que sea más estable. Estos componentes, las cuasipartículas de Majorana, son en realidad Patrones de comportamiento especiales que aparecen en ciertos modelos físicos en condiciones específicas.
Este superconductor puede crear un nuevo estado de materia, que no es sólido, líquido o gaseoso, sino Topológico. Y se usa para producir una más estable, pequeña y rápida.
Para crear Majorana 1, la compañía combinó Arseniuro de Indio, un semiconductor, con aluminio, un superconductor. Al enfriar estos materiales a temperaturas cercanas a cero absoluto y aplicar campos magnéticos, se formaron superconductores topológicos.
Sin embargo, este enfoque ha requerido importantes avances científicos y de ingeniería para crear codos escalables y controlables a nivel comercial.
“Es irónico que también sea la razón por la que necesitamos una computadora cuántica, porque comprender estos materiales es bastante difícil. Con una computadora cuántica a escala, Podemos predecir materiales con mejores propiedades Para construir la próxima generación de computadoras cuánticas más allá de la escala «, dijo Krysta Svore, miembro técnico de Microsoft.
La revista Naturaleza Publicó un artículo que valida las investigaciones de Microsoft. De la partícula de fermión de majorana, cuyas propiedades cuánticas únicas sirven para desarrollar codos topológicos más resistentes a los errores.
Earl este mes, DarpaLa agencia gubernamental de los Estados Unidos eligió a Microsoft como una de las dos compañías que trabajará en el Diseño de un sistema de escala industrialA través de un programa centrado en pequeños enfoques explorados que podrían conducir a sistemas cuánticos comerciales.
La otra empresa seleccionada es PsicantónUna startup que aspira a construir una computadora cuántica de hasta un millón de qubits usando fotones.
La partícula imposible
El increíble chip cuántico majorana 1, con el sello de Microsoft.Durante muchos años, tanto los teóricos como los experimentales se vieron tentados por la idea de crear codos topológicos construidos por giros matemáticos y están protegidos de los errores por su propia física.
El precursor de este concepto era un físico italiano joven y brillante llamado Ettore Majorana que en 1937 predijo la existencia de una partícula aparentemente imposible. No tenía ningún cargo y, por lo tanto, podía comportarse al mismo tiempo que estaba hecho de materia y antimateria.
La hipótesis que planteó fue que, para cada elemento de materia conocida, podría haber un reverso con carga opuesta hecha de antimateria. Desde entonces, los investigadores han tratado de descubrirlo sin éxito.
Los responsables de este proyecto participaron en 17 años en un proyecto de investigación para crear un nuevo material y una nueva arquitectura para la computación cuántica.
