Chip lượng tử Majorana 2 của Microsoft: Bước tiến nhảy vọt về độ ổn định và rút ngắn lộ trình thực tế

Microsoft tiếp tục hành trình chinh phục công nghệ tính toán lượng tử với việc ra mắt Majorana 2, chip lượng tử thế hệ tiếp theo kế thừa Majorana 1. Mặc dù phiên bản đầu tiên từng vấp phải sự hoài nghi từ giới vật lý, nhưng Microsoft khẳng định Majorana 2 mang đến những cải tiến mang tính bước ngoặt nhờ vào việc áp dụng cấu trúc vật liệu mới và sự hỗ trợ từ AI.

Chip lượng tử Majorana 2 mới của Microsoft

Đột phá về độ ổn định và vật liệu mới

Theo Microsoft, Majorana 2 sở hữu các qubit — đơn vị thông tin cơ bản trong máy tính lượng tử — có độ tin cậy cao hơn gấp 1.000 lần so với thế hệ trước. Đây là một cột mốc quan trọng giúp giải quyết vấn đề ổn định vốn là rào cản lớn nhất của tính toán lượng tử hiện nay.

Chetan Nayak, Phó chủ tịch mảng phần cứng lượng tử của Microsoft, giải thích rằng nhóm nghiên cứu đã cải thiện đáng kể "tầng vật liệu" để tạo ra pha tô pô ổn định hơn. Cụ thể, Majorana 2 đã thay thế siêu dẫn nhôm (aluminum) trong Majorana 1 bằng chì (lead), đồng thời cập nhật vùng bán dẫn hoạt động sang sự kết hợp giữa arsenide indium và antimonide arsenide indium.

"Trong phiên bản Majorana 1 dựa trên nhôm, thời gian sống của qubit nằm trong khoảng từ 1 đến 12 mili-giây, trong khi ở Majorana 2, thời gian này vượt quá 20 giây, đại diện cho sự cải thiện độ ổn định hơn 1.000 lần," ông Nayak cho biết. Một số qubit thậm chí có thời gian sống vượt quá một phút.

Chi tiết về cấu trúc vật liệu mới của Majorana 2

Rút ngắn lộ trình với sự hỗ trợ của AI

Nhờ những tiến bộ nhanh chóng này, Microsoft đang đẩy nhanh lộ trình phát triển một chiếc máy tính lượng tử có khả năng mở rộng và thực tế. Gã khổng lồ công nghệ tuyên bố đã cắt giảm một nửa thời gian dự kiến và hiện nhắm đến mục tiêu hoàn thành vào năm 2029.

Một yếu tố then chốt trong sự phát triển này là công cụ Microsoft Discovery. Đây là một ứng dụng sử dụng các quy trình làm việc của AI tác nhân (agentic AI) để hỗ trợ các chương trình nghiên cứu và phát triển. Công cụ này đã giúp Microsoft tối ưu hóa thiết kế của Majorana 2.

Hôm nay, Microsoft cũng chính thức phát hành Microsoft Discovery cho các nhà nghiên cứu thông qua GitHub. Những người quan tâm có thể sử dụng tài khoản GitHub Copilot để truy cập và ứng dụng công cụ này vào công việc của mình.

Với Majorana 2, Microsoft đang tiến gần hơn tới mục tiêu xây dựng một nguyên mẫu máy tính lượng tử chịu lỗi (fault-tolerant), hứa hẹn giải quyết những bài toán khó khăn nhất của thế giới trong tương lai gần.