Microsoft pracuje na revolučních PC: Kvantový čip Majorana 1 vyvíjel 17 let

Kvantové počítače jsou na vzestupu

Vědci už desítky let využívají počítače k náročným výpočtům, které posouvají lidstvo kupředu. Dnes je v centru pozornosti kvantová výpočetní technika s obrovským potenciálem. Na tomto poli už působí technologičtí giganti jako Google a IBM, nyní se přidává i Microsoft se svým novým procesorem. Jaké možnosti přináší a k čemu slouží?

Majorana 1 s převratnou architekturou

Společnost Microsoft vyvíjela svůj nový čip Majorana 1 celých 17 let. Je pojmenován po částici, kterou v roce 1917 popsal fyzik Ettore Majorana. Největší inovací je unikátní architektura Topological Core, inspirovaná matematickou disciplínou topologií.

Tato architektura vyniká plynulostí, propojeností, flexibilitou, adaptabilitou a efektivním využitím prostoru. Díky tzv. topologickému principu dokáže efektivně organizovat výpočetní oblasti a vytvářet multifunkční prostředí. Výsledkem je kvantový čip, který zůstává kompaktní – velikostí se blíží běžným procesorům pro stolní počítače.

Složité výpočty posunou hranice vědy

Kvantový čip od Microsoftu využívá k výpočtům částici Majorana, což mu umožňuje pracovat s osmi topologickými qubity. Podle dostupných informací je však možné škálování až na jeden milion qubitů, což by výrazně zvýšilo přesnost simulací. Takto složité operace jsou však extrémně náročné a vyžadují udržování čipu v extrémně nízkých teplotách.

Proto je Majorana 1 uložen v kryogenním zařízení s nepřetržitým chlazením na –270 °C, což zajišťuje stabilitu qubitů a spolehlivost výpočtů. Díky svému výkonu dokáže řešit průmyslové problémy v horizontu několika let, zatímco dříve se o kvantových výpočtech uvažovalo spíše v měřítku desetiletí.

Co jsou vlastně qubity?

Klasické počítače a procesory využívají pro své výpočty takzvané bity, které pracují na principu binárního systému, kde obvykle 0 znamená vypnuto a 1 zapnuto. V jeden moment ovšem tyto procesory dokáží pracovat jen s jednou jednotkou. Oproti tomu qubity zvládnou počítat s oběma možnosti zároveň a mohou být v takzvané superpozici, kdy jsou stavy 0 a 1 současné.

To umožňuje kvantovým počítačům provádět mnohem více paralelních výpočtům, což zaručuje daleko rychlejší řešení matematických problémů. Tato stále nová technologie má potencionál urychlit vývoj v medicíně ale také například dopomoci rozvinutí umělé inteligence.