Минулого тижня компанія Microsoft анонсувала чип Majorana 1, який обіцяє стати революцією у квантових обчисленнях. В його основі нові кубіти з використанням топологічного надпровідника — це особливий стан матерії з екзотичними властивостями, який містить майоранівські частинки.

Електрони в топологічному матеріалі стійкі до шуму подібно до того, як дві ланки ланцюга можуть зсуватися або обертатися одна навколо одної, залишаючись при цьому з'єднаними. Завдяки цьому такий кубіт забезпечує кращу стабільність результатів і масштабування у великих обчислювальних системах.

Проблема в тому, що майоранівські частинки існують у теоретичних моделях і поки що їхнє існування не було доведено під час наукових експериментів. Тому низка фізиків сумнівається, що фахівцям Microsoft вдалося реалізувати у своєму чипі топологічний стан із такими частинками.

Дослідники Microsoft представили в науковому журналі Nature лише результати проміжних досліджень. Описано експерименти з надпровідним пристроєм «нанопровід», виготовленим з арсеніду індію. Кінцева мета — розмістити два топологічні стани, звані квазічастинками Майорани, по одному на кожному кінці пристрою. Оскільки електрони в надпровіднику спарені, буде введено додатковий неспарений електрон, утворюючи збуджений стан. Цей електрон існує в «делокалізованому» стані, який спільно використовується двома квазічастинками Майорани. У статті наводяться вимірювання, які припускають, що нанопровід містить додатковий електрон. Але вимірювання не гарантують, що нанопровід дійсно містить дві квазічастинки Майорани. Ці експерименти не дозволяють точно гарантувати, що кубіт складається з топологічних станів. Повною мірою довести це можна після масштабування до складніших структур. Водночас заяву про створення майоранівських структур, зроблену науковою групою з Нідерландів, яку фінансує Microsoft, було відкликано 2021 року.

Тому низка фізиків виступили з критикою. Серед них Деніел Лосс (Daniel Loss) з Базельського університету у Швейцарії, Георгіос Катсарос (Georgios Katsaros) з Інституту науки та технологій Австрії, Вінсент Мурік (Vincent Mourik) з Дослідницького центру імені Гельмгольца в Юліху, Німеччина. Вони вважають заяви Microsoft передчасними та до результатів нових експериментів не можна говорити про реальні досягнення.

Джерело:
Scientific American