Majorana 2: квантовый чип, который живет 20 секунд, спроектирован ИИ и обещает революцию в дата-центрах через три года

Главный прорыв: материаловедение выходит на сцену

В основе скачка производительности лежит материаловедение. Для Majorana 2 команда Microsoft Quantum полностью пересмотрела «ингредиенты» чипа. Самое важное изменение — замена сверхпроводника: место алюминия занял свинец (Pb). Активная область полупроводника также обновилась: теперь это комбинация арсенида индия и антимонида арсенида индия, а в производственный процесс добавлен слой сурьмы (Sb) .

Этот новый «стек» материалов создает более стабильную «топологическую фазу» — то экзотическое состояние вещества, в котором возникают майорановские нулевые моды, защищающие квантовую информацию . Ключевая метрика — топологическая щель, своеобразный энергетический барьер, который глушит шум среды, обычно разрушающий хрупкое состояние кубита. Разработчикам удалось увеличить ее более чем вдвое по сравнению с Majorana 1 . Результат: кубиты выполняют операции за микросекунды, а живут в среднем 20 секунд, не теряя квантовых свойств, — это миллионы операций до того, как информация испарится .

Как агентный ИИ заменил годы лабораторных проб и ошибок

Прорыв такого масштаба в материаловедении обычно требует лет кропотливых экспериментов, но Microsoft применила собственное секретное оружие: агентный искусственный интеллект. Команда по квантовому оборудованию объединилась с платформой Microsoft Discovery — ИИ-системой, созданной для ускорения научных исследований. Она исследует колоссальные и запутанные пространства проектных решений, на которые у людей просто не хватило бы времени .

Вместо того чтобы вручную тестировать сочетания материалов и геометрию устройств, ученые поставили задачу ИИ-агенту: найти стабильный стек материалов и оптимальную архитектуру. Четан Найак, технический директор Microsoft и глава направления квантового оборудования, отметил, что агентный ИИ стал решающим фактором стремительной итерации, которая привела к скачку надежности Majorana 2. ИИ позволил обойти барьеры, годами сдерживавшие производительность топологических кубитов . Другими словами, это не просто симуляции — ИИ деятельно участвовал в изобретении новой архитектуры чипа .

Агрессивный график: 2029 год и дорога в дата-центры

Имея в руках тысячекратный прирост надежности, Microsoft переписывает свой квантовый календарь. Компания, еще недавно говорившая о 2033 годе как о сроке появления масштабируемой квантовой машины, теперь нацелена на 2029-й — лишь три года ожидания . Корпоративный вице-президент Microsoft по квантовым технологиям Зульфи Алам заявил, что цель — разместить коммерчески ценные машины в дата-центрах к концу десятилетия .

Следующий конкретный шаг на дорожной карте — создание «отказоустойчивого прототипа» на топологических кубитах в горизонте «лет, а не десятилетий» . Конечная мечта, неизменная со времен Majorana 1, — один чип масштабом до миллиона кубитов, умещающийся на ладони .

Научный скепсис, который никуда не делся

При всех аппаратных успехах Majorana 2 выходит на сцену, где научное сообщество все еще хранит глубокую осторожность в отношении топологических заявлений Microsoft. Представленный годом ранее Majorana 1 вызвал серьезные споры о том, действительно ли компания создала топологический кубит: результаты рецензирования тогда оставались под вопросом . Стоит напомнить, что одна из ранних основополагающих работ компании в журнале Nature даже была отозвана .

Доктор Найак описывает новый чип как свидетельство того, что масштабный прогресс реален, но некоторые исследователи не спешат соглашаться. Журнал Science назвал срок до 2029 года смелым даже для «перегретой хайпом области» . Улучшение времени жизни и топологической щели — впечатляющие метрики на уровне устройства, однако скептики указывают: один кубит-долгожитель еще не доказывает, что путь к миллиону кубитов реален. Microsoft делает двойную ставку на свой противоречивый подход, и ближайшие три года станут решающей проверкой, была ли она права.