Microsoft lanzó una nueva generación de chip cuántico topológico Majorana 2. La compañía anunció el año pasado que había logrado un avance clave con su primer procesador cuántico topológico Majorana 1, pero las afirmaciones relevantes inmediatamente despertaron dudas y debates en la comunidad física. El Majorana 2 presentado esta vez se considera la siguiente etapa de la hoja de ruta. Microsoft dijo que ha realizado importantes actualizaciones tanto en el sistema material como en la estructura del dispositivo para mejorar la estabilidad y la vida útil de los qubits.
La unidad de información básica en la computación cuántica es un qubit, que es similar a un bit binario en una computadora clásica, pero puede estar en múltiples estados de superposición al mismo tiempo. En teoría, puede mejorar en gran medida la eficiencia de ciertos tipos de tareas informáticas. Microsoft dijo que la confiabilidad de los qubits en Majorana 2 se ha mejorado aproximadamente 1.000 veces en comparación con la generación anterior. Este indicador se considera uno de los umbrales clave hacia la computación cuántica escalable y práctica.
Chetan Nayak, miembro técnico y vicepresidente corporativo de la División de Hardware Quantum de Microsoft, dijo que para crear Majorana 2, el equipo reconstruyó la pila de materiales utilizada en Majorana 1 con el objetivo de obtener una fase topológica más estable en el dispositivo. En la nueva generación de chips, el material superconductor de aluminio utilizado en Majorana 1 fue reemplazado por plomo y el área activa del semiconductor se actualizó a una combinación de arseniuro de indio y antimoniuro de arseniuro de indio para mejorar el rendimiento cuántico general.
Después de que se actualizó el sistema de materiales, la vida útil del qubit se convirtió en uno de los datos clave mostrados por Microsoft. En el chip Majorana 1 con base de aluminio, la vida útil del qubit oscila entre sólo 1 y 12 milisegundos; en Majorana 2, la vida útil del qubit se extiende a más de 20 segundos, lo que mejora la estabilidad más de 1000 veces. Microsoft dijo que algunos qubits incluso duran más de un minuto, lo que la compañía considera suficiente para respaldar la siguiente etapa de avance hacia la "computación cuántica práctica".
Nayak dijo que basándose en esta serie de "rápidos progresos", Microsoft está acelerando la hoja de ruta general para computadoras cuánticas prácticas y escalables y "recortando el cronograma objetivo a la mitad". Actualmente, la compañía planea implementar un prototipo de computadora cuántica tolerante a fallas basado en qubits topológicos para 2029, con la esperanza de superar algunos problemas complejos que están fuera del alcance de las computadoras tradicionales en campos como la química, los materiales y el clima.
Vale la pena señalar que Microsoft también ha abierto al mundo exterior por primera vez la aplicación Discovery utilizada internamente durante el desarrollo del chip Majorana. Según la introducción oficial, esta herramienta se utiliza para introducir un flujo de trabajo "estilo agente" en proyectos de investigación y desarrollo científicos para ayudar en procesos como el diseño de materiales, la búsqueda de parámetros y la planificación experimental. Actualmente, Discovery está abierto a los investigadores en GitHub y los usuarios pueden acceder a él a través de su cuenta de GitHub Copilot e integrarlo en sus propios flujos de trabajo de investigación científica.