Microsoft predstavil nový kvantový čip Majorana 2 a tvrdí, že ide o ďalší krok k praktickým topologickým kvantovým počítačom. Firma vo zverejnenom preprinte uvádza, že stav zariadenia vydrží viac ako 20 sekúnd, čo by oproti predchádzajúcej verzii znamenalo výrazné zlepšenie. Časť výskumníkov však zostáva skeptická a spochybňuje, či Microsoft vôbec ukázal, že ide o funkčný qubit.
Microsoft upgrades controversial quantum chip — researchers are still sceptical.
Majorana 2 nadväzuje na minuloročný čip Majorana 1, ktorý už od začiatku vyvolával spory. Nové detaily Microsoft zverejnil v preprinte na arXiv 2. júna. Text ešte neprešiel recenzným konaním, takže nejde o overený vedecký výsledok v plnom zmysle slova.
Podľa firmy dokáže čip udržať informáciu dlhšie než jeho predchodca. V preprinte sa píše, že qubity v čipe vydržia viac ako 20 sekúnd, teda asi tisíckrát dlhšie než pri Majorana 1. Microsoft to prezentuje ako znak, že jeho prístup by sa mohol škálovať rýchlejšie než konkurenčné technológie.
Práve tu sa však začína spor. Teoretický fyzik Henry Legg z University of St Andrews tvrdí, že v článku nevidí nič, čo by dokazovalo, že opísané zariadenie je skutočne qubit. Experimentálny fyzik Vincent Mourik z Research Centre Jülich hovorí ešte ostrejšie a pripomína, že Microsoft má podľa neho už takmer desaťročnú históriu nespoľahlivých výsledkov v tejto oblasti.
Microsoft stavia na myšlienke takzvaného topologického kvantového počítania. Jeho cieľom je vytvoriť qubity uložené v topologických stavoch hmoty, konkrétne v režimoch označovaných ako Majorana zero modes. Tieto kvantové stavy majú vznikať kolektívnym správaním elektrónov v mikrometrovom zariadení v tvare písmena H. Firma dlhodobo tvrdí, že takto navrhnuté qubity by mali byť odolnejšie voči šumu a chybám než iné typy qubitov. Ak by to fungovalo, veľké kvantové stroje by sa dali stavať jednoduchšie.
Súčasná nedôvera nevznikla náhodou. Vo februári 2025 publikovali výskumníci Microsoftu článok v Nature o experimentoch na čipe navrhnutom na ukladanie qubitov v topologických stavoch. K článku však redakcia pridala poznámku, že výsledky nepredstavujú dôkaz prítomnosti Majorana zero modes v opísaných zariadeniach. Inými slovami, samotný článok neposkytol dôkaz funkčných qubitov, hoci tlačová správa Microsoftu naznačovala opak. Dôležité výhrady sa potom v mediálnom pokrytí často stratili.
Microsoft neskôr tvrdil, že dodatočné dôkazy získal až po odoslaní článku do Nature a že ďalšie podrobnosti predstaví na stretnutí American Physical Society. Ani tam však časť odborníkov nepresvedčil. Navyše v rokoch 2021 a 2025 musel Microsoft svoje tvrdenia o vytvorení Majorana zero modes stiahnuť alebo opraviť. Aj preto dnes mnohí fyzici pristupujú k novým vyhláseniam mimoriadne opatrne.
Vedúci divízie kvantového hardvéru Microsoftu Chetan Nayak tvrdí, že Majorana 2 už zvláda dva typy meraní, ktoré sú pre topologické kvantové počítanie kľúčové, hoci aktuálny preprint prináša dôkazy len pre jeden z nich. Druhé meranie má podľa neho opísať ďalší článok.
Nayak zároveň hovorí, že zariadenie v tvare H dokáže zostať v určitom paritnom stave 20 sekúnd alebo dlhšie. Parita tu znamená, či je počet elektrónov v zariadení párny alebo nepárny. Podľa Microsoftu sa tento údaj priamo premieta do životnosti qubitu. Kritici s tým nesúhlasia. Legg upozorňuje, že dlhá životnosť paritného stavu ešte neznamená, že firma dokázala existenciu dlho žijúceho qubitu.
Pre širšiu verejnosť je podstatné najmä to, že Microsoft zatiaľ nepredložil dôkazy, ktoré by ukončili spor. Firma síce opisuje technický pokrok, no časť komunity stále tvrdí, že medzi stabilným fyzikálnym javom a skutočným kvantovým bitom je zásadný rozdiel. Kým sa neobjavia presvedčivejšie dáta a nezávislé overenie, Majorana 2 zostane skôr sľubom než potvrdeným základom budúceho kvantového počítača.
Čo je na čipe Majorana 2 nové
Majorana 2 je podľa Microsoftu vylepšenou verziou predchádzajúceho čipu Majorana 1. Najvýraznejším novým tvrdením je dlhší čas, počas ktorého zariadenie udrží informáciu alebo aspoň stav, ktorý firma považuje za kľúčový pre budúci qubit. Ak by sa tento výsledok potvrdil v podobe plnohodnotného qubitu, išlo by o dôležitý parameter, pretože kvantové informácie bývajú mimoriadne citlivé na rušenie.
Snímka zobrazuje: Majorana 2 is Microsoft’s latest topological quantum computer chip. Credit: John Brecher for Microsoft.
Samotný preprint však ešte neznamená, že problém je vyriešený. V kvantových technológiách často nestačí ukázať jeden sľubný signál. Výskumníci musia presvedčivo dokázať, čo presne merajú a či pozorovaný jav naozaj zodpovedá tomu, čo tvrdia.
Ako má fungovať topologický qubit
Topologické kvantové počítanie je osobitný prístup, ktorý sa snaží zabudovať časť ochrany proti chybám priamo do fyzikálnej podstaty qubitu. Všeobecná myšlienka je taká, že niektoré kvantové stavy by mohli byť prirodzene odolnejšie voči poruchám z okolia než bežné riešenia.
Microsoft roky stavil na Majorana zero modes. Ak by sa ich podarilo spoľahlivo vytvoriť a ovládať, mohli by slúžiť ako základ robustnejších qubitov. Práve preto sa firma sústreďuje na zariadenia, v ktorých elektróny vytvárajú kolektívne stavy s topologickými vlastnosťami. To je zároveň dôvod, prečo sa v tejto oblasti vedie taký ostrý spor: nejde len o výkon jedného čipu, ale o overenie celej technologickej cesty.
Skepsa nesúvisí iba s aktuálnym preprintom. Microsoft už v minulosti oznámil výsledky, ktoré neskôr musel stiahnuť alebo opraviť. V takom prostredí vedci prirodzene žiadajú prísnejšie dôkazy než pri bežnom postupnom zlepšení technológie.
Dôležitý je aj rozdiel medzi firemným oznámením, preprintom a recenzovanou publikáciou. Tlačové správy bývajú formulované sebavedomejšie, no vedecká komunita sa opiera najmä o to, čo je naozaj doložené dátami a analýzou. Práve preto sa teraz pozornosť sústreďuje na to, či Microsoft ukáže chýbajúce merania a či jeho interpretáciu potvrdia aj ďalšie tímy.
Prečo na tom záleží aj mimo laboratória
Ak by topologické qubity fungovali tak, ako Microsoft predpokladá, mohli by znížiť jednu z najväčších prekážok kvantových počítačov: citlivosť na chyby a šum. V praxi by to mohlo znamenať jednoduchšiu cestu k väčším a použiteľnejším kvantovým systémom.
To ešte neznamená, že by sa okamžite objavili univerzálne užitočné kvantové počítače. Znamenalo by to však, že jeden z najsľubnejších, ale aj najspornejších smerov vývoja dostal reálny technický základ. Preto sa o podobné tvrdenia zaujímajú nielen fyzici pevných látok, ale aj firmy a výskumné tímy, ktoré sledujú budúcnosť kvantového hardvéru.
Čo zatiaľ zostáva nejasné
Z dostupných informácií stále nie je jasné, či Microsoft už naozaj predviedol funkčný topologický qubit, alebo len jav, ktorý s ním môže súvisieť. Otáznik visí aj nad druhým typom merania, o ktorom firma hovorí, ale v tomto preprinte ho ešte neukázala.
Najbližšie obdobie preto rozhodne skôr kvalita dôkazov než sila marketingu. Kľúčové bude recenzné posúdenie, podrobnejšie dáta a reakcia nezávislých odborníkov. Kým sa to nestane, Majorana 2 zostáva dôležitým, ale stále sporným míľnikom v snahe vybudovať topologický kvantový počítač.
Na poskytovanie tých najlepších skúseností používame technológie, ako sú súbory cookie na ukladanie a/alebo prístup k informáciám o zariadení. Súhlas s týmito technológiami nám umožní spracovávať údaje, ako je správanie pri prehliadaní alebo jedinečné ID na tejto stránke. Nesúhlas alebo odvolanie súhlasu môže nepriaznivo ovplyvniť určité vlastnosti a funkcie.
Funkčné
Vždy aktívny
Technické uloženie alebo prístup sú nevyhnutne potrebné na legitímny účel umožnenia použitia konkrétnej služby, ktorú si účastník alebo používateľ výslovne vyžiadal, alebo na jediný účel vykonania prenosu komunikácie cez elektronickú komunikačnú sieť.
Predvoľby
Technické uloženie alebo prístup je potrebný na legitímny účel ukladania preferencií, ktoré si účastník alebo používateľ nepožaduje.
Štatistiky
Technické úložisko alebo prístup, ktorý sa používa výlučne na štatistické účely.Technické úložisko alebo prístup, ktorý sa používa výlučne na anonymné štatistické účely. Bez predvolania, dobrovoľného plnenia zo strany vášho poskytovateľa internetových služieb alebo dodatočných záznamov od tretej strany, informácie uložené alebo získané len na tento účel sa zvyčajne nedajú použiť na vašu identifikáciu.
Marketing
Technické úložisko alebo prístup sú potrebné na vytvorenie používateľských profilov na odosielanie reklamy alebo sledovanie používateľa na webovej stránke alebo na viacerých webových stránkach na podobné marketingové účely.
