Журнал Nature опубликовал статью, бросающую тень на заявления Microsoft о том, что ее новый процессор Majorana 2 позволит создать масштабируемый квантовый компьютер уже к 2029 году. В публикации разобраны недостатки программной системы Microsoft Topological Gap Protocol (TGP), с помощью которой в корпорации автоматизировали поиск признаков, подтверждающих свойства ее квантовых чипов.

Процессоры Majorana основаны на идеях, выдвинутых еще в 1990-х годах при участии российского физика-теоретика Алексея Китаева, который в начале 2000-х работал на соответствующем направлении в исследовательском подразделении Microsoft Research. Топологический кубит основан на использовании квазичастиц, проявляющих свойства майорановского фермиона — теоретической частицы, предсказанной итальянским физиком Этторе Майораной в 1937 году. Благодаря особой геометрии топологического кубита, состоящего из сверхпроводника и полупроводниковой нанопроволоки, он гораздо меньше подвержен внешним влияниям, чем традиционные кубиты на сверхпроводниках. Поэтому в теории для создания устойчиво работающего логического майорановского кубита нужно на порядки меньше физических для исправления ошибок.

Программное обеспечение TGP разработали после скандала 2021 года, когда была отозвана статья исследователей Microsoft в Nature, в которой утверждалось, что найдены неопровержимые доказательства наличия свойств майорановского фермиона у нанопроволок, разрабатываемых в лабораториях корпорации. Отзыв публикации произошел, когда выяснилось, что из всего объема полученных результатов авторами были отобраны только подходящие.

Автор критической статьи, посвященной TGP, проанализировал код системы и выяснил, что помимо серьезных ошибок программирования она подвержена тем же недостаткам, что и методология предыдущего исследования Microsoft: система содержит жестко закодированные фильтры, отбрасывающие данные, которые не соответствуют нужному результату.

Отчет об анализе кода TGP стал кульминацией волны критики, которая с самого начала преследовала Majorana 1: ученые, в частности, подвергали сомнению саму способность чипа выполнять логические операции, учитывая, что Microsoft продемонстрировала только возможность считывания выходного сигнала.

Несмотря ни на что, корпорация продолжает развивать программу квантовых чипов, действующую уже больше 20 лет, и недавно представила процессор Majorana 2, объявив, что благодаря новой архитектуре и применению ИИ для калибровки его устойчивость по сравнению с предыдущим удалось повысить в 1000 раз. В связи с этим в корпорации сократили исходные ориентировочные сроки создания масштабируемого квантового компьютера вдвое, назвав в качестве новой даты 2029 год.

Критический отчет в Nature относится к версии TGP для Majorana 1, код которой Microsoft опубликовала в открытом доступе. Новый вариант TGP для Majorana 2 является проприетарным.

В Microsoft ответили на критику, заявив что полученные ею экспериментальные данные прошли аудит агентства перспективных оборонных исследований DARPA, которое является соинвестором проекта Majorana. Сами данные по Majorana 1 корпорация опубликовала лишь в отфильтрованном виде.