Microsoft a lancé une nouvelle génération de puce quantique topologique Majorana 2. La société a annoncé l'année dernière avoir réalisé une avancée majeure avec son premier processeur quantique topologique Majorana 1, mais les affirmations pertinentes ont immédiatement déclenché des doutes et des débats dans la communauté des physiciens. Le Majorana 2 dévoilé cette fois est considéré comme la prochaine étape de la feuille de route. Microsoft a déclaré avoir apporté des améliorations majeures au système matériel et à la structure des appareils afin d'améliorer la stabilité et la durée de vie des qubits.
L'unité d'information de base de l'informatique quantique est un qubit, qui est similaire à un bit binaire dans un ordinateur classique, mais peut se trouver dans plusieurs états de superposition en même temps. En théorie, cela peut grandement améliorer l’efficacité de certains types de tâches informatiques. Microsoft a déclaré que la fiabilité des qubits de Majorana 2 a été améliorée d'environ 1 000 fois par rapport à la génération précédente. Cet indicateur est considéré comme l’un des principaux seuils vers une informatique quantique évolutive et pratique.
Chetan Nayak, chercheur technique et vice-président de la division Quantum Hardware de Microsoft, a déclaré que pour créer Majorana 2, l'équipe a reconstruit la pile matérielle utilisée dans Majorana 1 dans le but d'obtenir une phase topologique plus stable dans l'appareil. Dans la nouvelle génération de puces, le matériau supraconducteur en aluminium utilisé dans Majorana 1 a été remplacé par du plomb, et la zone active du semi-conducteur a été améliorée en une combinaison d'arséniure d'indium et d'antimoniure d'arséniure d'indium pour améliorer les performances quantiques globales.
Après la mise à jour du système matériel, la durée de vie des qubits est devenue l'une des données clés affichées par Microsoft. Sur la puce Majorana 1 à base d'aluminium, la durée de vie des qubits varie de seulement 1 à 12 millisecondes ; sur Majorana 2, la durée de vie des qubits est étendue à plus de 20 secondes, améliorant ainsi la stabilité de plus de 1 000 fois. Microsoft a déclaré que certains qubits duraient même plus d'une minute, ce que la société considère comme suffisant pour soutenir la prochaine étape de progrès vers « l'informatique quantique pratique ».
Nayak a déclaré que sur la base de cette série de « progrès rapides », Microsoft accélère la feuille de route globale pour des ordinateurs quantiques évolutifs et pratiques et « réduit de moitié le calendrier cible ». La société prévoit actuellement de mettre en œuvre d’ici 2029 un prototype d’ordinateur quantique tolérant aux pannes basé sur des qubits topologiques, dans l’espoir de résoudre certains problèmes complexes qui sont hors de portée des ordinateurs traditionnels dans des domaines tels que la chimie, les matériaux et le climat.
Il convient de noter que Microsoft a également ouvert pour la première fois au monde extérieur l'application Discovery utilisée en interne lors du développement de la puce Majorana. Selon l'introduction officielle, cet outil est utilisé pour introduire un flux de travail « de type agent » dans les projets de recherche et de développement scientifique afin d'aider des processus tels que la conception de matériaux, la recherche de paramètres et la planification expérimentale. Actuellement, Discovery est ouvert aux chercheurs sur GitHub, et les utilisateurs peuvent y accéder via leur compte GitHub Copilot et l'intégrer dans leurs propres flux de travail de recherche scientifique.