17 år efter att Microsoft inledde forskning kring ett exotiskt fenomen som kallas Majorana zero mode har företaget lyckats ta fram en fungerande krets som banar väg för en ny typ av kvantdator.
Majorana zero mode är en av flera tillstånd hos samlingar av elementarpartiklar som tillsammans beter sig som en typ av fermion som är sin egen antipartikel. De Majorana-partiklar efter den italienska fysikern Ettore Majorana, som först presenterade idén 1937.
Microsofts första kvantprocessor med den nya tekniken kallas passande nog Majorana 1. Den har visserligen bara åtta kvantbitar – långt från de mest avancerade kvantdatorerna som idag har passerat 1 000 kvantbitar – men Microsofts forskare är övertygade om att deras teknik kommer leda till en snabb utveckling mot många fler stabila kvantbitar.
Företaget påstår att tidshorisonten för en fungerande kvantdator med en miljon kvantbitar har krympt från årtionden till år tack vare tekniken.
Microsoft har fokuserat på att hitta material som fungerar för att producera ett stabilt Majorana zero mode-tillstånd, och de lyckades till slut med hjälp av indiumarsenid och aluminium. En kvantbit i kretsen består av nanotrådar av aluminium som sitter ihop i en H-form som tillsammans formar fyra kontrollerbara Majorana-partiklar.
Microsofts nya kvantprocessor Majorana 1.
Microsoft har även tagit fram en ny metod för att mäta tillståndet hos Majorana-partiklarna, som företaget säger är så precis att den kan avgöra om en nanotråd har 1 000 000 000 eller 1 000 000 001 elektroner. Mätningarna styrs via digitala signaler som slår av och på en spänning. Resultatet är enligt företaget en typ av kvantprocessor som är mer robust och kommer att bli enklare att skala upp än äldre arkitekturer.
Förutom ett blogginlägg där Microsoft skriver om upptäckten har forskarna publicerat sina resultat i den vetenskapliga tidskriften Nature.
