Microsoft executive Todd Holmdahl har ført teams til at opfinde nye indbringende computing hardware produkter før. Hans seneste projekt er hans første med en chance for at trække i en Nobelprisen i fysik samt nye indtægter, hvis det lykkes.
Holmdahl tidligere overså hardware design af Xbox-og Xbox 360-konsoller, der indkassere milliarder til Microsoft hvert år. I slutningen af sidste år blev han udnævnt til leder af en hævelse band af matematikere, fysikere og ingeniører, der forsøger at tilføje mægtige computere drevet af kvantefysik til Microsoft ‘ s menu af cloud computing-tjenester. Holmdahl taler om quantum computing som en tech executive ville en ny branche, ikke en spekulativ fysik eller R&D projektet.
“Jeg er personligt konkurrencedygtige, og hele min historie er at producere produkter,” siger han. “Vi har sigtelinie til et kommercielt produkt.”
Hvilket problem vil du gerne quantum computere til at løse?
Fortæl os i kommentarerne.
Et hurtigt blik på konkurrerende projekter i quantum computing gør den slags snak overraskende. Google, IBM, og endda nogle nystartede virksomheder har allerede vist, at prototype-hardware, der kan knasende data (se “10 Banebrydende Teknologier: Praktisk Quantum Computing”). Microsoft er endnu ikke tæt på.
Holmdahl mandskab, der jagter en anden tilgang til quantum hardware, der er baseret på at manipulere en subatomar partikel kaldet Majorana neutronstjerne, som fysik community ikke er 100 procent sikker på, er nogensinde blevet set. Det er opkaldt efter den mand, der forudså dens eksistens, italiensk fysiker Ernesto Majorana, der i 1938 tømt sin bankkonto, fanget på en færge, og forsvandt uden et spor.
Mens Google og IBM arbejde på deres næste prototyper, Microsofts fysikere forsøger at bygge den første enhed, der kan sammenfattende isolere og indkode en enkelt digital bit af data med partikel Majorana forudsagt. Endnu Holmdahl modsætter sig forslaget om, at dette betyder, at hans selskab er usandsynligt, at være først på markedet. “Jeg tror, at vi rent faktisk vil være,” siger han.
Kræsen hardware
Kvante-computere, der er bygget af enheder, der er kendt som qubits, som repræsenterer data ved hjælp af fysik kun synlige på meget små skalaer. Tech virksomheder og investorer har sænket millioner i teknologi, fordi der på quantum skala, partikler og oplysninger, der kan gøre ting, der er fladskærms ud umuligt i vores menneske-størrelse virkelighed. Dette betyder, at nogle beregninger, der ville tage århundreder på en almindelig computer kan gøres på få sekunder på en kvante-computer. Google og andre, der håber at kunne bruge quantum computere til magten op machine learning, og leje dem ud for at løse problemer inden for kemi og materialevidenskab (se “Kemikere Er Først i rækken til Quantum Computing-Fordele”).
Fangsten er, at selv om qubits kan være opbygget på forskellige måder—det mest avancerede er baseret på superledende metal kredsløb eller metal ioner flyder inde magnetiske felter—de er alt for upålidelige, fordi kvantetilstande er så fine. I denne måned IBM annoncerede den største chip lavet af virksomheder i kapløbet om et generelt formål quantum computer—en chip med blot 17 qubits. For at gøre et nyttigt stykke arbejde, en kvantecomputer vil sandsynligvis nødt mange tusinder eller millioner af enheder.
Abonnere på Download
Hvad der er vigtigt inden for teknologi og innovation, der leveres til dig hver dag.
Tilmeld
Tak — tjek venligst din e-mail for at bekræfte dit abonnement.
Forkert e-mail-format
Administrer dine indstillinger for nyhedsbrev
Microsoft ‘ s projekt er en kæmpe satsning på den idé, at qubits, der er baseret på den undvigende Majorana neutronstjerne, vil være langt mere pålidelig, og derfor lettere at bygge ind i de store samlinger, der kan gøre et nyttigt stykke arbejde. En teori, der er kendt som topologisk kvantecomputer forudsiger, at data skrives ind i de partikler, som en enhed, der kaldes et topologisk farsere, vil være robuste over for forstyrrelser, der vil udslette alt, der lagres ved en regelmæssig bendt (se “Microsoft’ s Quantum Mechanics”).
“Når vi kan finde en måde at realisere qubits i det topologiske måde, så vi ved, at de kan støtte beregning,” siger Xie Chen, en assisterende professor i teoretisk fysik ved CalTech. “Spørgsmålet er, kan vi endda bygge en farsere?” Lige nu, siger hun, eksperimentelle fysikere er oftest, men ikke sikker på, at de nødvendige partikler, som endnu er set.
Stort gamble
Når Holmdahl sluttede Microsofts projekt for sent i 2016, så havde to førende eksperimenterende fysikere forsøger at rydde op i, at usikkerhed. Charlie Marcus, ved Universitetet i København, Danmark, og Leo Kouwenhoven, på Delft University of Technology i Holland, vil fortsætte med at arbejde i deres universitets laboratorier, men der er få hold af Microsoft ingeniører og nyt udstyr til at arbejde på virksomhedens quantum quest.
Kouwenhoven har lavet nogle af de mest lovende potentiale observationer af Majorana fermions endnu, ved enderne af omhyggeligt designet halvleder nanoledninger. Han og Microsoft ‘ s andre fysikere arbejder nu på alternative strukturer, som de tror, vil gøre det muligt ubestridelig opdagelse og manipulation af partikler—og blive den første, der arbejder topologiske qubits. I stedet for at bruge små ledninger, de er afhængige af voksende flade plader af halvleder-materiale.
Holmdahl siger, at metoden passer med de etablerede fremstilling af elektronik teknikker, således at når—eller skal det være nu hvis?—virksomheden bygger sine første topologiske farsere, kan det rampe op til store enheder hurtigere end andre grupper, som arbejder med de mere kræsen qubits, der eksisterer i dag. “Vi har en køreplan, der giver os mulighed for at gå fra et par qubits til et par tusinde qubits,” siger Holmdahl.
Læs Næste
Microsoft ‘ s kvantemekanik
Kan en aldrende corporation ‘ s eventyr i grundlæggende fysik forskning åbne en ny æra af ufattelig kraftfulde computere?
Microsoft har også en forskergruppe på sin Redmond, Washington, campus, der arbejder på hvordan man bruger disse qubits, når de bliver tilgængelige. En af dens aktiviteter, er at finde ud af, hvor mange qubits ville være nødvendige for at gøre et nyttigt stykke arbejde i områder, såsom machine learning eller kemi simuleringer.
Krysta Svore, der fører gruppen, siger en af de seneste resultat har potentiale til at skråstreg, at antal—både for Microsoft og dets konkurrenter. Hendes forskere fundet ud af, hvordan at skære antallet af qubits er nødvendige for at udføre en afgørende operation for at quantum algoritmer. “Det lover, at du kan køre store algoritmer før,” siger Svore.
Det faktum, at Microsoft offentliggør sådanne resultater åbent, at hjælpe området forhånd, er en af grundene Scott Aaronson, en professor ved University of Texas i Austin, der er understøttende for virksomhedens projekt, selvom han er usikker på, om det vil pan.
“Microsoft er ved at tage et stort gamble,” siger Aaronson. “Der er i hvert fald en plausibel håber, at topologisk kvantecomputer kunne springe over superledende [qubits] og ion-fælde quantum computing, når det virker på alle—men det er også sandt, at superledende og ion-fælder er vejen frem.”
Bedt om at sige, når han mener, at Microsoft kan bygge sin første topologiske farsere at gøre konkurrencen virkelig interessant, Holmdahl, der er 52, i første omgang demurs. Men han kan ikke modstå mindst indsnævre den ned. “Jeg har tænkt mig at blive pensioneret kort tid,” siger han. “Jeg tror, at det vil være inden da.”