Microsoft introdujo hoy Majorana 1 , el primer chip cuántico del mundo impulsado por una nueva arquitectura de núcleo topológico que espera que se den cuenta de computadoras cuánticas capaces de resolver problemas significativos a escala industrial en años, no décadas.
Aprovecha el primer topoconductor del mundo, un tipo de material innovador que puede observar y controlar las partículas de Majorana para producir qubits más confiables y escalables, que son los bloques de construcción para computadoras cuánticas.
De la misma manera que la invención de los semiconductores hizo posibles los teléfonos inteligentes, computadoras y electrónica de hoy en día, los topoconductores y el nuevo tipo de chip que permiten ofrecen una ruta para desarrollar sistemas cuánticos que pueden escalar a un millón de qubits y son capaces de abordar el más complejo industrial industrial y problemas sociales, dijo Microsoft.
“Dimos un paso atrás y dijimos ‘Ok, inventemos el transistor para la edad cuántica. ¿Qué propiedades necesita tener? ”, Dijo Chetan Nayak, becario técnico de Microsoft. «Y así es como llegamos aquí: es la combinación particular, la calidad y los detalles importantes en nuestra nueva pila de materiales que han permitido un nuevo tipo de qubit y, en última instancia, toda nuestra arquitectura«.
Esta nueva arquitectura utilizada para desarrollar el procesador Majorana 1 ofrece un camino claro para adaptarse a un millón de qubits en un solo chip que puede caber en la palma de la mano, dijo Microsoft. Este es un umbral necesario para que las computadoras cuánticas entreguen soluciones transformadoras y del mundo real, como descomponer los microplásticos en subproductos inofensivos o inventar materiales de autocuración para la construcción, fabricación o atención médica. Todas las computadoras actuales del mundo que operan juntas no pueden hacer lo que una computadora cuántica de un millón de quits podrá hacer.
“Lo que sea que esté haciendo en el espacio cuántico debe tener un camino hacia un millón de qubits. Si no es así, vas a golpear una pared antes de llegar a la escala en la que puedes resolver los problemas realmente importantes que nos motivan”, dijo Nayak. «En realidad hemos resuelto un camino hacia un millón«.
El topoconductor, o superconductor topológico, es una categoría especial de material que puede crear un estado de materia completamente nuevo, no un estado sólido, líquido o gas sino un estado topológico. Esto se aprovecha para producir un qubit más estable que sea rápido, pequeño y puede controlarse digitalmente, sin las compensaciones requeridas por las alternativas actuales. Un nuevo artículo publicado el miércoles en Nature describe cómo los investigadores de Microsoft pudieron crear las propiedades cuánticas exóticas topológicas de Qubit y también medirlas con precisión, un paso esencial para la computación práctica.
Este avance requirió desarrollar una pila de materiales completamente nueva hecha de arsenuro de indio y aluminio, gran parte de los cuales Microsoft diseñó y fabricó átomo por átomo. El objetivo era convencer a las nuevas partículas cuánticas llamadas Majoranas en la existencia y aprovechar sus propiedades únicas para llegar al siguiente horizonte de la computación cuántica, dijo Microsoft.
El primer núcleo topológico del mundo que impulsa el Majorana 1 es confiable por diseño, incorporando resistencia a los errores a nivel de hardware, lo que lo hace más estable.
A couple reflections on the quantum computing breakthrough we just announced…
Most of us grew up learning there are three main types of matter that matter: solid, liquid, and gas. Today, that changed.
After a nearly 20 year pursuit, we’ve created an entirely new state of… pic.twitter.com/Vp4sxMHNjc
— Satya Nadella (@satyanadella) February 19, 2025
Las aplicaciones comercialmente importantes también requerirán trillones de operaciones en un millón de qubits, lo que sería prohibitivo con los enfoques actuales que dependen del control analógico ajustado de cada qubit. El nuevo enfoque de medición del equipo de Microsoft permite que los qubits se controlen digitalmente, redefiniendo y simplificando enormemente cómo funciona la computación cuántica.
Este progreso valida la elección de Microsoft hace años para buscar un diseño topológico de qubit: un desafío científico e de ingeniería de alto riesgo, alto recompensa que ahora está dando sus frutos. Hoy, la compañía ha colocado ocho qubits topológicos en un chip diseñado para escalar a un millón.
«Desde el principio queríamos hacer una computadora cuántica para el impacto comercial, no solo el liderazgo de pensamiento«, dijo Matthias Troyer, técnico de Microsoft. “Sabíamos que necesitábamos un nuevo qubit. Sabíamos que teníamos que escalar«.
Ese enfoque lideró a la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA), una agencia federal que invierte en tecnologías innovadoras que son importantes para la seguridad nacional, para incluir a Microsoft en un programa riguroso para evaluar si las tecnologías innovadoras de computación cuántica podrían construir sistemas cuánticos relevantes comercialmente más rápido que Convencionalmente creía posible.
Además de hacer su propio hardware cuántico, Microsoft se ha asociado con Quantinuum y Atom Computing para alcanzar avances científicos e ingenieros con los qubits de hoy, incluido el anuncio del año pasado de la primera computadora cuántica confiable de la industria.
Estos tipos de máquinas ofrecen oportunidades importantes para desarrollar habilidades cuánticas , construir aplicaciones híbridas e impulsar un nuevo descubrimiento, particularmente porque la IA se combina con nuevos sistemas cuánticos que serán alimentados por un mayor número de qubits confiables. Hoy, Azure Quantum ofrece un conjunto de soluciones integradas que permiten a los clientes aprovechar estas IA líderes, computación de alto rendimiento y plataformas cuánticas en Azure para avanzar en el descubrimiento científico.
Pero llegar al siguiente horizonte de la computación cuántica requerirá una arquitectura cuántica que pueda proporcionar un millón de qubits o más y alcanzar billones de operaciones rápidas y confiables. El anuncio de hoy pone ese Horizon en años, no décadas, dijo Microsoft.
Sobre todo, la computación cuántica podría permitir a los ingenieros, científicos, empresas y otros simplemente diseñar las cosas bien la primera vez, lo que sería transformador para todo, desde la atención médica hasta el desarrollo de productos. El poder de la computación cuántica, combinada con las herramientas de IA, permitiría a alguien describir qué tipo de material o molécula que desea crear en lenguaje sencillo y obtener una respuesta que funcione de inmediato, sin conjeturas o años de prueba y error.
“Cualquier empresa que haga cualquier cosa podría diseñarlo perfectamente la primera vez. Solo te daría la respuesta ”, dijo Troyer. «La computadora cuántica enseña a la IA el idioma de la naturaleza para que la IA pueda decirle la receta de lo que quiere hacer«.
