Ráfeküdt a kvantumszámítógépes fejlesztésekre a Microsoft

Bejelentések sokaságával várta a rendszergazdákat és üzemeltetőket a Microsoft idei üzemeltetői rendezvénye, az orlandói Ignite. Az egyik fókuszt a kvantumszámítógépes fejlesztések kapták, a vállalat ezzel kapcsolatos hardveres és szoftveres fejlesztéseit is részletezte. Ennek keretein belül lehullott a lepel a topológiai kvantumbitekről (vagy qubitekről), amelyekkel az ígéret szerint stabilabb, az eddigieknél jobban skálázható rendszereket lehet építeni. E mellé a Microsoft bejelentette egy új programnyelvet és egy PC-ken és felhőben futtatható szimulátort, amellyel a jövő topológiai kvantumszámítógépeire lehet fejleszteni.

A topológiai kvantumbiteket előadásán zsinegre fűzött csomóhoz hasonlította a Microsoft, amelyek az eddig alkalmazott qubiteknél sokkal kevésbé kényesek, így könnyű "összefűzni" azokat. Ez azért fontos, mert nagyjából 10 000 darab alacsony pontosságú fizikai kvantumbit szükséges egyetlen logikai kvantumbit összeállításához, hogy az megbízható alapot adjon hasznos számítási műveletek elvégzéséhez. Amennyiben ezeket a legkisebb behatás éri, úgy a logikai bit jó eséllyel "fellazul", és működésképtelenné válik.

Ezért a Microsoft alkalmazásában álló kutató matematikus, Michael Freedman évek óta dolgozik egy, a topológiájából adódóan robosztusabb kvantumbiten, amely ebből adódóan egyaránt stabilabb és hibatűrőbb. Ennek hátterét a topológiai állapot adja, amely alapján egy elektron felosztható, ezzel pedig egyidejűleg a rendszer több pontján is jelen lehet a töltés. Freedman szerint ezzel az információ több ponton, kvázi redundánsan van jelen, ami megoldja az instabilitását. Felépítésüknek köszönhetően a topológiai kvantumbitek kvázi beépített hibatűréssel rendelkeznek, erre építve pedig új távlatok nyílhatnak a skálázhatóság, illetve a menedzselhetőség előtt.

A topológiai kvantumbit ugyanakkor csak egy lépést jelent a helyes irányba, ezek az egységek alapvetően továbbra is törékenynek tekinthetőek, ezért azokat működés körben extrém alacsony hőmérsékleten kell működtetni. Ehhez a Microsoft egy abszolút nulla fok közelére (30 millikelvin) képes, zárt rendszert dolgozott ki, hogy kvantumbiteket a lehet legkisebb kívülről érkező interferencia érhesse. Freedman szerint mindezzel a jelenleg megvalósítható legjobb kvantumszámítógépet lehet megépíteni, ami mögött vállalata teljes mellszélességgel áll, a Microsoftnak ugyanis feltett szándéka egy nem csak laboratóriumi körülmények között működő rendszer megépítése.

Szoftver is készül

A komplett stackhez természetesen most sem elég a hardver, ezért a topológiai kvantumbitekkel párhuzamosan a Microsoft a szoftveres részen is teljes gőzzel dolgozik. Ez első körben egy új, debugra alkalmas programnyelvet és egy PC-ken és felhőben futtatható szimulátorral jelentkezik a cég, amelyekkel a jövő topológiai kvantumszámítógépeire lehet fejleszteni. Utóbbival értelemszerűen bármilyen, a követelményeknek megfelelő hagyományos számítógépen lehet kvantumszámítógépeken futtatható kódot írni és tesztelni, futtatni viszont nyilván töredék sebességen lehet.

Ünnepi mix a bértranszparenciától a kódoló vezetőkig Négy IT karrierrel kapcsolatos, érdekes témát csomagoltunk a karácsonyfa alá.

Ehhez a Microsoft szerint nem szükséges kvantumfizikusi doktori cím, ugyanis az új programnyelvet a jól ismert Visual Studióba integrálta a cég, az év végére ígért komplett szoftveres csomag pedig könyvtárakat és oktatóanyagokat is tartalmaz. A megoldással 30 logikai qubitig lehet problémákat szimulálni önálló munkaállomásokon, egyes vállalati felhasználók az Azure képességeit kihasználva pedig 40 qubitig mehetnek el.