Efter uger med kritik lovede Microsoft at vise nye data om sin Majorana 1 -kvantecomputer på det største møde i verdens fysikere. Forskere i rummet fortæller den nye videnskabsmand, at de ikke var imponeret over det, de så.
Microsofts Majorana 1 Quantum Chip
Microsofts for nylig afslørede kvantecomputer blev behandlet endnu et slag denne uge, da data, der blev præsenteret af firmaet på verdens største årlige fysikere, undlod at overbevise forskere om, at enheden fungerer som annonceret.
”Tak for at vågne op tidligt og komme ud i dag. Jeg værdsætter jer alle bagpå,” sagde Chetan Nayak på Microsoft og åbnede sin præsentation på American Physical Society (APS) Global Summit i Anaheim, Californien, den 18. marts. Hans 8 am-tale, der blev trukket som at give de vigtigste nye data om Microsofts kontroversielle Majorana 1-chip, var så godt besøgt, at konferencens arrangører måtte minde folk om ikke at sidde i gangene.
Alle kvantecomputere bruger kvantebits eller qubits til at behandle information. Disse kan konstrueres på forskellige måder, og i Microsofts Quantum Computing -teknologi er de angiveligt baseret på en type eksotisk kvasipartikel kaldet A Majorana Zero Mode (MZM). Dette er en big deal, da MZM’er teoretisk kan bruges til at skabe en slags qubit kaldet en topologisk qubit, hvilket ville være mindre tilbøjeligt til at introducere fejl i beregninger end andre former for teknologien. At være fejlutsat er en af de største udfordringer, der holder Quantum Computing tilbage, hvilket gør topologiske qubits utroligt attraktive for forskere.
Men om Microsoft virkelig har lavet topologiske qubits, har været en stridsben, siden den annoncerede den nye chip sidste måned. Virksomheden reagerede på kritikere ved at love, at det ville dele flere data på APS -mødet. I sin tale præsenterede Nayak tidligere usete eksperimentelle data om implementering af logiske porte-grundlæggende matematiske operationer, der bruges til at programmere en kvantecomputer-på en enhed med to MZM-baserede topologiske qubits, en mindre version af Majorana 1-chip. ”Nu har vi noget, som vi kan iterere og forbedre, det er den mest spændende del,” sagde han. Efter hans opfattelse har disse fremskridt flyttet topologisk kvanteberegning væk fra at være en grundlæggende videnskab og tættere på teknik en kvantecomputer.
Men da Nayak åbnede gulvet for spørgsmål, blev responsen i rummet dæmpet. ”Jeg ville have elsket dette (data) at være lige kommet ud og skrigende på mig, men jeg tror ikke, det er det, jeg ser,” sagde Eun-Ah Kim på Cornell University i New York, som bemærkede, at det var uklart, om målinger vedrørende portene virkelig beviste, at de arbejdede. Nayak siger, at disse målinger matcher hans teams teoretiske modellering af enheden og ikke mindsker deres tillid til enhedens ydelse.
”Hvis dette var det første eksperiment på dette felt, ville det være imponerende,” fortalte Daniel -tab ved University of Basel i Schweiz til Ny videnskabsmand. Imidlertid har forskere forsøgt at entydigt opdage MZM’er på enheder, der ligner Microsofts i over et årti uden succes, hvilket efter hans opfattelse mindsker firmaets resultater. ”Det er sandt, at dette ikke er nye problemer, men vi tager dem hovedet på,” siger Nayak. ”Vi har en masse tillid til fortsatte fremskridt.”
Maja Cassidy på University of New South Wales i Sydney fortalte Ny videnskabsmand At selvom de nye målinger stadig er meget langt fra, hvad der ville være nødvendigt for en praktisk kvantecomputer, er fremskridtene inden for enhedsfremstilling, som Microsofts team har foretaget, prisværdigt. Meget af problemet med MZMS ligger i produktionsspørgsmål, siger hun. Eksperimentelle underskrifter af materielle ufuldkommenheder og forstyrrelse er tidligere blevet fejlagtigt for bevis for MZM’er, hvilket førte til flere høje profilerede tilbagetrækninger af tidsskriftspapirer, der erklærer at have fundet de undvigende partikler, herunder af Microsoft.
Selvom Nayak talte om at minimere mængden af forstyrrelse i den to-qubit-enhed i vid udstrækning, siger tab, at efter hans opfattelse påvirker sådanne ufuldkommenheder stadig det markant. ”Jeg ved, at de prøver meget hårdt, men udfordringerne er enorme,” siger Ali Yazdani ved Princeton University.
Alligevel mener Microsoft, at disse udfordringer er overvældende, og Nayak står ved firmaets tilgang, herunder en procedure, der blev brugt til at bestemme, om MZM’er er til stede i enheden eller ej. Denne metode – “Topological Gap Protocol” – var genstand for en anden stærkt deltagende APS -præsentation, hvor Henry Legg på University of St. Andrews i Storbritannien kritiserede det i dybden. Baseret på hans analyse af computerkode og data, som Microsoft stillede til rådighed i fortiden, hævede han igen muligheden for, at protokollen tager fejl af effekterne af uorden for MZM’er, og at det er for upålideligt til at blive brugt til at opbygge praktiske enheder.
Taler til Ny videnskabsmand Efter hans tale siger Nayak, at det måske aldrig er muligt at fjerne nogen chance for dette, men at hans teams protokol gør sådanne forkert identifikationer meget usandsynlige. Nogle af hans overbevisning stammer fra omfattende simuleringer og materialevidenskabsanalyse, som firmaet ikke er i stand til at dele med offentligheden af grunde til at beskytte intellektuel ejendom, siger han. ”Vi er nødt til at beskytte vores IP, men det er alt sammen til diskussion.” Holdet har en klar fornemmelse af, hvordan man går videre, siger han.
”Denne tilgang (til kvanteberegning) kan meget vel have sine styrker og svagheder. I øjeblikket har den en masse svagheder, men det har også meget løfte,” fortalte Kim til Ny videnskabsmand. ”Intet af håbene er blevet stiplet, men de er endnu ikke blevet opfyldt.”