Физики очень сомневаются в новом топологическом квантовом чипе Microsoft
На крупнейшей в мире конференции физиков огромное внимание привлек доклад о новом типе квантового чипа, который якобы разработала компания Microsoft, пишет ScienceNews. В феврале Microsoft заявила о создании чипа с первыми топологическими квантовыми битами, или кубитами, что вызвало горячие споры в научном сообществе. Однако заявлено это было пресс-релизом, без опубликованных в научном журнале данных в подтверждение. Параллельная статья в журнале Nature не предоставила доказательств топологического кубита. Исследователь Microsoft Четан Найак, соавтор этой статьи, пообещал представить убедительные доказательства на своем выступлении на Саммите глобальной физики Американского физического общества в марте.
Топологическая квантовая вычислительная техника ранее сталкивалась с серией отозванных заявлений. Тем не менее, концепция обещает значительные улучшения. Кубиты, составляющие квантовые компьютеры, хрупки и подвержены ошибкам. Кубиты, использующие топологические концепции, возможно, смогут улучшить ситуацию.
Однако презентация данных Найака, как отмечают научные журналисты, снова не впечатлила ученых. По мнению физика Сергея Фролова из Питтсбургского университета, основной график выглядел как случайный шум, а не как четкий сигнал. Найак утверждал, что среди этого шума обнаружено скрытое упорядочение, свидетельствующее о работающем кубите. Но это не убедило самых строгих критиков.
«Данные были невероятно неубедительными. Это было похоже на попытку провести тест Роршаха для сотен людей одновременно», — сказал физик Генри Легг из Университета Сент-Эндрюса в Шотландии, один из главных критиков работы Microsoft.
Тем не менее, другие надеются, что с дополнительными усилиями Microsoft сможет улучшить свое устройство и получить более четкий сигнал.
«Мне показалось преждевременным называть это кубитом, но есть много положительных признаков», — говорит физик Картик Агарвал из Национальной лаборатории Аргонна в Лемоне, штат Иллинойс.
Квантовые компьютеры обещают открыть новые типы вычислений, но только если их можно будет сделать надежными. Однако идея создания кубита, устойчивого к ошибкам, долгое время не могла быть реализована. Создание топологического кубита требует специфического воздействия на электроны в материале, чтобы они проявляли свойства квазичастиц, известных как «майораны». Однако создание и доказательство существования майоран оказалось крайне сложной задачей.
Microsoft добилась впечатляющих успехов, отмечает физик Ивар Мартин из Аргоннской национальной лаборатории. Но в плане доказательства ее результаты остаются для многих недостаточными.
Легг, представивший доклад днем ранее, подверг критике саму основу метода Microsoft. Метод «топологического разрыва», изложенный в статье Microsoft в Physical Review B за 2023 год, имеет изъяны, утверждает Легг. Например, по его словам, для одних и тех же данных метод дает разные результаты в зависимости от диапазона включенных параметров.
«Любая компания, заявляющая о наличии топологического кубита к 2025 году, буквально продает сказки, и я считаю, что это опасные сказки. Они подрывают доверие к квантовым вычислениям и, в целом, к науке», — говорит Легг.
В своем выступлении Легг подробно разъяснил критику в адрес метода Microsoft, указав, что и начальная демонстрация устройства сомнительна.
Во время сессии вопросов и ответов исследователь из Microsoft Роман Лучин решительно отверг обвинения Легга: «Многие заявления здесь просто неверны», — заявил он, прокомментировав, что Microsoft поддерживает результаты своих исследований и настаивает на них.
На самом базовом уровне устройства Microsoft состоят из алюминиевых нанопроводов, шириной всего 60 нанометров, расположенных на полупроводнике. При охлаждении алюминий становится сверхпроводящим, что создает идеальные условия для появления майоран. Когда устройство настроено на определенные значения магнитного поля и напряжения, майораны должны теоретически возникать на концах нанопроводов.
Найак уверен, что его команда сможет улучшить устройства до состояния, когда скептики убедятся в их работоспособности.
