Microsoft uskoo ottaneensa merkittävän askeleen kohti käytännöllistä kvanttilaskentaa. Yhtiön uusi Majorana 2 -siru nosti topologisten kubittien pariteettiajan noin 20 sekuntiin, mikä on yli tuhatkertainen parannus aiempaan. Microsoft arvioi kehityksen puolittaneen aikataulun kohti skaalautuvaa kvanttitietokonetta, vaikka osa tutkijoista kyseenalaistaa edelleen koko Majorana-lähestymistavan perustan.
Majorana 2 perustuu samaan topologiseen lähestymistapaan, jonka Microsoft esitteli ensimmäisen Majorana-sirun yhteydessä viime vuonna. Tavoitteena on rakentaa kvanttikubitteja niin sanottujen Majorana-nollatilojen varaan. Teorian mukaan tällaiset kubitit olisivat huomattavasti nykyisiä suprajohtavia tai ioniloukkuihin perustuvia kubitteja vakaampia ja helpommin skaalattavia.
Uuden sirun merkittävin muutos on materiaalirakenteessa. Aiemman alumiinipohjaisen suprajohtimen tilalle on tuotu lyijy, jonka suurempi energiarako suojaa kvanttitiloja paremmin häiriöiltä. Microsoftin mukaan tämä on nostanut kubitin keskimääräisen eliniän noin 20 sekuntiin, ja yksittäisissä mittauksissa jopa minuuttiin asti.
Yhtiön julkaisemassa tutkimuksessa raportoidaan noin 22 sekunnin pariteettiaika. Käytännössä tämä tarkoittaa aikaa, jonka kvanttitilan pariteetti säilyy muuttumattomana ennen kuin ulkoinen häiriö muuttaa sitä. Tulos on yli kolme kertaluokkaa parempi kuin aiemmissa alumiinipohjaisissa rakenteissa.
Microsoftin tekninen johtaja Chetan Nayak kuvaa kehitystä tuhankertaiseksi parannukseksi aiempaan sukupolveen verrattuna. Yhtiö arvioi nyt voivansa rakentaa skaalautuvan kvanttitietokoneen vuoteen 2029 mennessä, mikä käytännössä puolittaa aiemmin esitetyn aikataulun.
Merkittävä osa kehitystyöstä on Microsoftin mukaan tehty agenttisen tekoälyn avulla. Yhtiön Discovery-alustaan perustuvat AI-agentit ovat osallistuneet muun muassa mittausten automatisointiin, valmistusprosessien optimointiin, materiaalien simulointiin sekä laajojen mittausaineistojen analysointiin. Microsoftin mukaan tekoäly on nopeuttanut erityisesti kvanttilaitteiden viritystä ja toimintapisteiden löytämistä.
Kaikki tutkijat eivät kuitenkaan ole vakuuttuneita. Microsoftin Majorana-ohjelmaa on seurannut vuosia keskustelu siitä, onko yhtiö onnistunut osoittamaan teoreettisten Majorana-nollatilojen olemassaolon riittävän vakuuttavasti. Useat alan fyysikot ovat huomauttaneet, että uusi tulos perustuu edelleen rajalliseen määrään laitteita eikä vielä osoita toimivaa topologista kubittia tai virheenkorjausta käytännössä.
Jos topologinen lähestymistapa osoittautuu toimivaksi, se voisi ratkaista yhden kvanttilaskennan keskeisistä ongelmista eli sen, kuina voidaan rakentaa miljoonien kubittien järjestelmä ilman nykyisten teknologioiden vaatimaa massiivista virheenkorjausta. Siksi yhtiön uusi tavoitevuosi 2029 herättää alalla yhtä aikaa sekä kiinnostusta, että tervettä skeptisyyttä.
Microsoftin Majorana 2 -white paperiin voi tutustua täällä.
