Microsofts nye kvantebrikke skal være 1000 ganger mer stabil

I forbindelse med den nylig avholdte Build-konferansen har Microsoft allerede presentert KI-relaterte nyheter, men selskapet benyttet også anledningen til å skryte av betydelige fremskritt på kvantefronten.

Majorana 2 er navnet på selskapets nye kvantebrikke, som er oppfølgeren til Majorana 1, lansert for et drøyt år siden. Og selskapet har store lovord om sitt nye produkt.

Forbedret levetid

Majorana 2 skal først og fremst representere et stort skritt frem når det gjelder stabilitet. Qubitsene, informasjonsenhetene i brikken, skal være hele 1000 ganger mer stabile enn det som tidligere er oppnådd. Stabilitet i denne sammenheng refererer i korte trekk til «levetiden».

Et av hovedproblemene med kvanteteknologien er at den baserer seg på svært skjøre kvantetilstander som enkelt kan forstyrres av omgivelsene og kollapse. Det innebærer at maskinene kun kan operere kort tid før informasjonen går tapt – noe som igjen begrenser nytteverdien.

Med Majorana 2 sier Microsoft at de oppnådde en «livssyklus» for qubitsene på over 20 sekunder – og i noen tilfeller over ett minutt. Dette høres kanskje ikke mye ut, men til sammenligning opererte Majorana 1 med en qubits-levetid på bare 1–12 millisekunder.

Stabilitetsproblemet er noe mange forskere forsøker å løse med ulike tilnærminger, og Digi har blant annet skrevet om et prosjekt utført ved Harvard-universitetet, hvor forskere klarte å øke qubits-levetiden til to timer – da riktignok i et laboratorieeksperiment.

Majorana-partikler

I likhet med forgjengeren er Microsofts nye brikke basert på såkalte Majorana-partikler, som er en type kvantefysisk partikkel som forskere lenge har ment er velegnet til kvantedatamaskiner, fordi de har en unik form for beskyttelse mot ekstern støy og forstyrrelser – kalt «topologisk» beskyttelse.

Denne egenskapen innebærer at kvanteinformasjonen som er kodet i partiklene, er mindre utsatt for feil og unøyaktigheter – noe som lenge har vært hovedutfordringen med kvanteteknologien.

Majorana-partikler har imidlertid lenge vært notorisk vanskelige å kontrollere, noe Microsoft skal ha funnet en løsning på med den første Majorana-brikken og deretter forbedret kraftig med Majorana 2.

Denne gangen benyttet Microsoft kunstig intelligens til å løfte brikken til et nytt nivå når det gjelder stabilitet, noe selskapet utbroderer i en egen artikkel.

Ser mot 2029

Blant annet utviklet forskerteamet en KI-agent som kunne kombinere flere ulike typer kunnskap til å filtrere rådata fra produksjonsprosessen og avdekke en feiljustert temperatursensor som ga feil målinger og dermed påvirket resultatene.

En av de største gjennombruddene med KI var imidlertid automatiseringen av måleprosessen. Det å sette hundrevis av parametere og måle qubitsenes kvantetilstand pleide å ta uker per syklus, men med KI-agenter ble denne prosessen kuttet ned med flere størrelsesordener.

I tillegg assisterte KI med materialforskning gjennom simuleringer, slik at forskerne kunne identifisere den optimale «oppskriften» for å plassere atomer i brikkene – uten å måtte gjennomføre langvarige eksperimenter.

Microsoft sier de har opplevd en så markant fremgang med kvanteteknologi-arbeidet sitt at de nå tror en skalerbar, praktisk kvantedatamaskin er kun tre år unna og vil kunne realiseres innen 2029.