
- この革新的なチップは、トポロジカル量子ビットを活用して産業規模の問題に取り組み、医療から環境科学に至るまでの産業を変革する可能性を秘めています。
- Microsoft は、トポロジカル コア アーキテクチャを搭載した世界初の量子チップである Majorana 1 を発表しました。これは量子コンピューティングにおける重要なマイルストーンとなります。
- このチップは、トポコンダクターと呼ばれる新しい材料を使用してマヨラナ粒子を制御し、より安定してスケーラブルな量子ビットを実現します。
- この設計は、単一チップ上で100万量子ビットまで拡張することを目指しており、マイクロプラスチックの分解や自己修復材料などの複雑な問題に対する解決策を解き放つ。
- マイクロソフトのこの画期的な成果は、実用規模のフォールトトレラント量子コンピュータを開発する DARPA のプログラムの一環である。
量子コンピューティングの新時代
マイクロソフトは画期的な発表で、量子コンピューティングの分野に革命を起こす可能性のある設計であるトポロジカル コア アーキテクチャを採用した初の量子チップである Majorana 1 を発表しました。このチップは、トポコンダクタと呼ばれる新しい種類の材料を活用しており、従来のコンピュータでは現在解決できない産業および社会の問題を解決できる量子システムの構築に向けた大きな一歩となります。
「私たちは一歩下がって、『よし、量子時代のためのトランジスタを発明しよう。どんな特性が必要か?』と言いました」と、マイクロソフトのテクニカル フェローであるチェタン ナヤックは述べています。「そして、それがまさに私たちがここにたどり着いた方法です。新しい種類の量子ビット、そして最終的には私たちのアーキテクチャ全体を可能にしたのは、新しい材料スタックの特定の組み合わせ、品質、重要な詳細です。」
マジョラナ 1 チップは、量子コンピューターが革新的なソリューションを提供するために必要なしきい値である 100 万量子ビットまで拡張できるように設計されている。ちなみに、現在世界中にあるコンピューターをすべて合わせても、100 万量子ビットの量子マシンの計算能力に匹敵することはできない。
画期的な進歩の背後にある科学
マヨラナ 1 の中心にあるのは、固体、液体、気体ではなく、トポロジカル状態という新しい物質状態を作り出すトポロジカル超伝導体であるトポコンダクターです。この材料により、高速で小型、デジタル制御の安定した量子ビットの作成が可能になり、現在の量子システムの限界を克服できます。
マイクロソフトの研究者らは、ネイチャー誌に掲載された査読済み論文でその研究結果を詳述し、環境の乱れから情報を保護するエキゾチックな量子実体であるマヨラナ粒子を生成し、測定する能力を確認した。自然界には存在しないこれらの粒子は、磁場と超伝導体を使用して出現させた。
「物質の新しい状態を発見することは一つのことだ」とナヤック氏は言う。「それを利用して大規模な量子コンピューティングを再考することはまた別のことだ」
このチップのアーキテクチャにはハードウェア レベルでのエラー耐性が組み込まれており、安定性と信頼性が向上しています。量子ビットは壊れやすく、環境ノイズによるエラーが発生しやすいことで知られているため、これは重要な進歩です。
100 万量子ビットの量子コンピューターの潜在的な用途は広大で、変革をもたらします。Microsoft は、化学、材料科学、その他の業界で、現在従来のコンピューターでは解決できない問題を解決することを構想しています。
自己修復材料:量子コンピューティングにより、橋梁、飛行機の部品、さらには携帯電話の画面のひび割れを修復する材料の設計が可能になります。
環境ソリューション: 触媒の特性を計算することで、量子システムはマイクロプラスチックを無害な副産物に分解したり、既存の材料に代わる無毒な代替品を開発したりすることができます。
ヘルスケアと農業:酵素の正確なモデリングは、土壌の肥沃度、持続可能な食糧生産、医療治療における画期的な進歩につながる可能性があります。
「何かを作る会社なら、最初から完璧に設計できる。答えを教えてくれるだけだ」とマイクロソフトのテクニカルフェロー、マティアス・トロイヤー氏は言う。「量子コンピューターはAIに自然の言語を教えるので、AIは作りたいもののレシピを教えてくれるだけだ」
手の届く量子地平線
マイクロソフトの進歩は、20年前に同社がトポロジカル量子ビットを追求するという決定を正当化するものである。これは、現在では成果を上げている高リスク、高リターンのアプローチである。同社はマジョラナ 1 チップに 8 個のトポロジカル量子ビットを搭載しており、100 万個まで拡張できる明確な道筋がある。
この画期的な成果により、マイクロソフトは、業界初の実用規模のフォールト トレラントな量子コンピューターの提供を目指す DARPA の「実用規模の量子コンピューティング向け未調査システム (US2QC)」プログラムの最終フェーズにも参加することになった。
「当初から、私たちは単なる思想的リーダーシップではなく、商業的な影響力を持つ量子コンピューターを作りたかったのです」とトロイヤー氏は言う。「新しい量子ビットが必要だということはわかっていました。規模を拡大する必要があることもわかっていました。」
Microsoft の Majorana 1 チップは単なる技術的成果ではありません。量子コンピューティングが産業を変革し、人類の最も差し迫った課題のいくつかを解決する未来を垣間見るものです。量子コンピューティングを大規模に再考することで、Microsoft は物質の新しい状態を生み出しただけでなく、イノベーションの新時代の基盤も築きました。
マイクロソフトの CEO であるサティア ナデラ氏は、次のように的確に表現しています。「私たちのほとんどは、物質には固体、液体、気体の 3 つの主な種類があると学んで育ちました。今日、それが変わりました。」マヨラナ 1 によって、マイクロソフトは 4 番目の状態であるトポロジカル物質を解き放ち、量子の未来がもはや数十年先ではなく、数年以内に実現するという約束を果たしました。
https://www.naturalnews.com/2025-02-25-microsoft-unveils-majorana-1-a-quantum-leap-toward-million-qubit-computing.html