Όποιος έχει παρακολουθήσει ένα μάθημα φυσικής στο δημοτικό γνωρίζει ότι υπάρχουν τρεις κύριες καταστάσεις της ύλης: στερεή, υγρή και αέρια. Τώρα, η Microsoft υποστηρίζει ότι δημιούργησε μια νέα κατάσταση της ύλης, στο πλαίσιο της προσπάθειάς της να κατασκευάσει έναν πανίσχυρο κβαντικό υπολογιστή – μια τεχνολογία που θα μπορούσε να επιταχύνει την ανάπτυξη από μπαταρίες και φάρμακα έως την τεχνητή νοημοσύνη.
Την Τετάρτη, σύμφωνα με τους New York Times, οι επιστήμονες της Microsoft ανακοίνωσαν ότι δημιούργησαν ένα «τοπολογικό qubit» βασισμένο σε αυτή τη νέα φάση φυσικής ύπαρξης, το οποίο μπορεί να αξιοποιηθεί για την επίλυση μαθηματικών, επιστημονικών και τεχνολογικών προβλημάτων. Αυτή η εξέλιξη ανεβάζει το διακύβευμα στον επόμενο μεγάλο τεχνολογικό αγώνα, που εκτείνεται πέρα από τη σημερινή κούρσα για την τεχνητή νοημοσύνη.
Η κβαντική υπολογιστική είναι ένα όνειρο που οι επιστήμονες κυνηγούν από τη δεκαετία του 1980, εκμεταλλευόμενοι τη μοναδική και εξαιρετικά ισχυρή συμπεριφορά των υποατομικών σωματιδίων ή αντικειμένων σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες. Ο ανταγωνισμός κορυφώθηκε τον Δεκέμβριο, όταν η Google παρουσίασε έναν πειραματικό κβαντικό υπολογιστή που ολοκλήρωσε έναν υπολογισμό μέσα σε πέντε λεπτά – έναν υπολογισμό που οι περισσότερες υπερυπολογιστικές μηχανές δεν θα μπορούσαν να ολοκληρώσουν ούτε σε 10 σεπτίλιον έτη, περισσότερο από την ηλικία του γνωστού σύμπαντος.
Η τεχνολογία της Microsoft ενδέχεται να ξεπεράσει τις μεθόδους που αναπτύσσει η Google. Στο πλαίσιο της έρευνάς της, η εταιρεία κατασκεύασε πολλαπλά τοπολογικά qubits μέσα σε ένα νέο είδος υπολογιστικού τσιπ, το οποίο συνδυάζει τα πλεονεκτήματα των ημιαγωγών –που χρησιμοποιούνται στους κλασικούς υπολογιστές– με τους υπεραγωγούς που συνήθως αξιοποιούνται στην κβαντική υπολογιστική.
Όταν αυτό το τσιπ ψύχεται σε εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες, εμφανίζει ασυνήθιστες και πανίσχυρες συμπεριφορές, οι οποίες, σύμφωνα με τη Microsoft, θα επιτρέψουν την επίλυση προβλημάτων που οι κλασικοί υπολογιστές δεν θα μπορούσαν ποτέ να λύσουν. Επιπλέον, η εταιρεία ισχυρίζεται ότι η προσέγγισή της είναι λιγότερο ασταθής από άλλες κβαντικές τεχνολογίες, καθιστώντας ευκολότερη την αξιοποίησή της.
Ωστόσο, δεν συμμερίζονται όλοι αυτόν τον ενθουσιασμό. Σύμφωνα με τους New York Times, αρκετοί ακαδημαϊκοί αμφισβητούν το κατά πόσο η Microsoft πέτυχε πραγματικά αυτό το τεχνολογικό ορόσημο και υποστηρίζουν ότι οι πλήρως λειτουργικοί κβαντικοί υπολογιστές απέχουν ακόμα δεκαετίες. Παρόλα αυτά, οι επιστήμονες της Microsoft δηλώνουν αισιόδοξοι ότι οι μέθοδοί τους θα τους φέρουν πιο κοντά στον στόχο.
«Θεωρούμε ότι αυτό απέχει μόλις λίγα χρόνια, όχι δεκαετίες», δήλωσε ο Τσετάν Ναγιάκ, τεχνικός εταίρος της Microsoft, ο οποίος ηγήθηκε της ομάδας που ανέπτυξε την τεχνολογία.
Η τεχνολογία της Microsoft, που παρουσιάστηκε σε δημοσίευση στο περιοδικό Nature, προσδίδει νέα ώθηση σε έναν αγώνα που θα μπορούσε να επαναπροσδιορίσει το τεχνολογικό τοπίο. Εκτός από την επιτάχυνση της προόδου σε διάφορους επιστημονικούς τομείς, οι κβαντικοί υπολογιστές θα μπορούσαν να γίνουν τόσο ισχυροί ώστε να σπάσουν την κρυπτογράφηση που προστατεύει τα εθνικά μυστικά.
Οι εξελίξεις στον τομέα της κβαντικής τεχνολογίας έχουν και γεωπολιτικές προεκτάσεις. Ενώ οι Ηνωμένες Πολιτείες επενδύουν στην κβαντική υπολογιστική κυρίως μέσω εταιρειών όπως η Microsoft και διάφορες νεοφυείς επιχειρήσεις, η Κίνα έχει ανακοινώσει επενδύσεις ύψους 15,2 δισεκατομμυρίων δολαρίων. Η Ευρωπαϊκή Ένωση έχει δεσμεύσει 7,2 δισεκατομμύρια δολάρια για την ίδια τεχνολογία.
Η κβαντική υπολογιστική βασίζεται σε δεκαετίες έρευνας πάνω στην κβαντομηχανική, έναν κλάδο της φυσικής που εξετάζει τη συμπεριφορά των σωματιδίων σε υποατομικό επίπεδο. Ένας παραδοσιακός υπολογιστής βασίζεται σε ημιαγωγούς και αποθηκεύει πληροφορίες σε bits που παίρνουν τιμές 0 ή 1. Ένας κβαντικός υπολογιστής, αντίθετα, χρησιμοποιεί qubits, τα οποία μπορούν να βρίσκονται ταυτόχρονα σε μια υπέρθεση των καταστάσεων 0 και 1.
Οι περισσότερες αμερικανικές εταιρείες, συμπεριλαμβανομένης της Google, κατασκευάζουν qubits χρησιμοποιώντας υπεραγωγούς – υλικά που μπορούν να μεταφέρουν ηλεκτρική ενέργεια χωρίς απώλειες, όταν ψύχονται σε εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες. Η Microsoft, ωστόσο, έχει επιλέξει μια διαφορετική προσέγγιση, συνδυάζοντας ημιαγωγούς και υπεραγωγούς.
Η ιδέα του τοπολογικού qubit προτάθηκε για πρώτη φορά το 1997 από τον Ρώσο-Αμερικανό φυσικό, Αλεξέι Κιτάεβ. Η Microsoft ξεκίνησε να εργάζεται πάνω σε αυτήν την τεχνολογία στις αρχές της δεκαετίας του 2000, όταν πολλοί ερευνητές θεωρούσαν την υλοποίησή της ανέφικτη.
«Και οι τρεις CEO της Microsoft έχουν ποντάρει σε αυτό», δήλωσε ο CEO της εταιρείας, Σάτια Ναντέλα, αναφερόμενος στους προκατόχους του, τον Μπιλ Γκέιτς και τον Στιβ Μπάλμερ.
Η Microsoft έχει πλέον κατασκευάσει μια συσκευή που αποτελείται από αρσενίδιο του ινδίου (ένα είδος ημιαγωγού) και αλουμίνιο (που λειτουργεί ως υπεραγωγός σε χαμηλές θερμοκρασίες). Όταν ψύχεται στους -240°C, εμφανίζει μοναδικές κβαντικές ιδιότητες, που ενδέχεται να καταστήσουν δυνατούς τους πρακτικούς κβαντικούς υπολογιστές.
Σύμφωνα με τους New York Times, αν η Microsoft καταφέρει να τελειοποιήσει το τοπολογικό qubit, η εξέλιξη αυτή θα μπορούσε να επιταχύνει την ανάπτυξη της κβαντικής υπολογιστικής. Ωστόσο, ο Τζέισον Αλίσεα, θεωρητικός φυσικός στο Caltech, προειδοποιεί ότι πρέπει να αποδειχθεί πως η νέα τεχνολογία συμπεριφέρεται με τον τρόπο που προβλέπει η θεωρία.
Η Microsoft παραδέχεται ότι έχει κατασκευάσει μόλις οκτώ τοπολογικά qubits και ότι αυτά δεν είναι ακόμη ικανά να εκτελέσουν υπολογισμούς που θα αλλάξουν την πληροφορική. Παρόλα αυτά, οι ερευνητές της θεωρούν ότι βρίσκονται στον σωστό δρόμο για ένα άλμα προς την κβαντική εποχή.
Διαβάστε επίσης
Πώς η Ινδία μετατρέπεται σε ένα απροσδόκητο πρότυπο για την Ευρώπη
Το “χρυσό” μηνιαίο κόστος ζωής σε 12 μητροπόλεις του κόσμου
Εξοικονομώ για την Αποχέτευση: Επιδοτήσεις έως 1.100 ευρώ για σύνδεση στο δίκτυο
