Квантовый хайп: Microsoft заявила о создании топологического кубита

Microsoft заявила, что ее исследователи впервые создали топологический кубит — ключевой элемент для квантовых компьютеров, который может снизить уровень ошибок и повысить стабильность вычислений. Однако это утверждение вызвало споры в научном сообществе, поскольку доказательства пока не опубликованы в рецензируемом журнале.

Компания сделала заявление в пресс-релизе , сопровождающем статью в журнале Nature (638 651) , написанную более чем 160 учеными из Azure Quantum. Однако в самой статье не говорится о создании топологического кубита, а лишь представлены некоторые характеристики устройства, на основе которого он мог бы быть реализован.

Редакционная команда Nature подчеркнула в рецензии , что в представленных данных нет убедительных доказательств существования мажорановских нулевых мод (MZM) — квазичастиц, которые могли бы выступать в роли топологических кубитов. Это мнение поддерживает Винфрид Хенсингер, физик из Университета Сассекса, заявивший, что публикация в Nature «не доказывает» создание топологического кубита. «Делать громкие заявления без рецензируемых данных — это недопустимо в академической среде», — отметил он.

Глава Microsoft Azure Quantum Четан Наяк утверждает, что доказательства появления топологического кубита были получены уже после подачи статьи в Nature в марте 2024 года. По его словам, соответствующие результаты будут представлены в марте на Глобальном физическом саммите Американского физического общества в Анахайме.

Топологические кубиты считаются перспективным направлением квантовых вычислений, поскольку обладают встроенной защитой от ошибок, возникающих из-за случайных возмущений. Они используют паритетное представление данных, при котором различие между состояниями определяется четностью числа электронов в квазичастице. Это снижает вероятность ошибок, что особенно важно при масштабировании квантовых систем.

Microsoft уже много лет пытается создать MZM в сверхпроводящих нанопроводах. Однако в 2018 году исследователи из Microsoft и голландского Технологического университета Делфта заявили об обнаружении MZM, но позже были вынуждены отозвать статью из-за выявленных ошибок в данных. Это делает ученых особенно осторожными в отношении новых заявлений корпорации.

Тем не менее, статья в Nature описывает важное достижение: исследователи измерили паритет электронных состояний в гетероструктурах, содержащих алюминий и арсенид индия. Эти измерения подтверждают возможность формирования MZM, хотя и не дают окончательного доказательства их существования.

Ивар Мартин из Национальной лаборатории Аргонна назвал новый чип «значительным достижением в области материаловедения». В пресс-релизе Microsoft утверждает, что уже разместила восемь топологических кубитов MZM на чипе Majorana 1, который рассчитан на миллион таких элементов.

Несмотря на прогресс, многие специалисты считают, что практическое использование топологических кубитов — дело далекого будущего. По словам Хенсингера, эта технология «отстает на 20–30 лет» от других квантовых платформ. Мартин добавляет, что даже если нынешние MZM окажутся реальными, потребуется еще много работы для полной реализации их потенциала.