ماجورانا 1

ماجورانا 1 هو معالج للحوسبة الكمومية طورته شركة مايكروسوفت . يستخدم هذا المعالج الموصلات الفائقة الطوبولوجية في محاولة لتمكين الحوسبة الكمومية الطوبولوجية ، المصممة لتوفير مقاومة محسّنة للأخطاء مقارنةً بأجهزة الحوسبة الكمومية التقليدية. ^{[ 1 ]} وهو أول جهاز تنتجه مايكروسوفت خصيصًا للاستخدام في الحوسبة الكمومية. يتكون الجهاز من مزيج من زرنيخيد الإنديوم والألومنيوم ، ويتميز بخاصية التوصيل الفائق عند درجات حرارة منخفضة. وتزعم مايكروسوفت أنه يُظهر بعض الإشارات الدالة على وجود أنماط ماجورانا الصفرية الحدية . ^{[ 2 ]} يتسع الجهاز لثمانية كيوبتات. وإذا تأكدت هذه الأنماط، فقد يكون لها تطبيقات محتملة في تصنيع الكيوبتات الطوبولوجية، وفي نهاية المطاف، في تطوير حواسيب كمومية طوبولوجية واسعة النطاق . ^{[ 3 ]}

في إعلانها الصادر في فبراير 2025، زعمت مايكروسوفت أن جهاز Majorana 1 يمثل تقدماً في مشروعها طويل الأمد لإنشاء حاسوب كمي قائم على الكيوبتات الطوبولوجية . ^{[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]}

صدر جهاز لاحق يُدعى ماجورانا 2 في عام 2026. وقد أثار كل من ماجورانا 1 وماجورانا 2 حماسًا وشكوكًا في الأوساط العلمية، نظرًا لغياب أدلة عامة قاطعة تُثبت أن الجهازين يُظهران أنماط ماجورانا الصفرية. ^{[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]}

لطالما واجهت أبحاث الحوسبة الكمومية تحديات في تحقيق استقرار الكيوبتات وقابليتها للتوسع. فالكيوبتات التقليدية، كتلك القائمة على الدوائر فائقة التوصيل أو الأيونات المحصورة، شديدة التأثر بالضوضاء وفقدان الترابط الكمومي، مما قد يُسبب أخطاءً في العمليات الحسابية. وللتغلب على هذه القيود، استكشف الباحثون مناهج مختلفة لبناء حواسيب كمومية أكثر متانة وقدرة على تحمل الأخطاء . تُقدم الكيوبتات الطوبولوجية، التي نُظِّر لها لأول مرة عام 1997 على يد أليكسي كيتايف ومايكل فريدمان ، ^{[ 14 ] [ 15 ]} حلاً واعداً من خلال ترميز المعلومات الكمومية بطريقة محمية بطبيعتها من الاضطرابات البيئية. تنبع هذه الحماية من الخصائص الطوبولوجية للنظام، المقاومة للاضطرابات المحلية. ويُعد نهج مايكروسوفت، القائم على فرميونات ماجورانا في هياكل غير متجانسة من أشباه الموصلات وفائقة التوصيل، أحد الجهود المبذولة لتحقيق الحوسبة الكمومية الطوبولوجية.

أثارت أجهزة مايكروسوفت الكمومية جدلاً واسعاً منذ سحب مقالها الشهير من مجلة Nature عام 2018، ^{[ 16 ]} وقد أثار الإعلان عن جهاز Majorana 1 حماساً وشكوكاً في آنٍ واحد في الأوساط العلمية. ^{[ 7 ] [ 8 ]} كما أُثيرت تساؤلات حول دراسة أخرى متعلقة بشريحة مايكروسوفت الكمومية نُشرت في مجلة Nature Communications عام 2017، ^{[ 17 ]} بسبب مزاعم تتعلق بمعالجة بيانات غير مُفصح عنها. ^{[ 18 ]}

استخدمت مايكروسوفت مصطلح "الموصل الطوبولوجي" لوصف المادة التي بُني عليها مشروع ماجورانا 1. وفي بيانها الصحفي الصادر في فبراير 2025، عرّفت مايكروسوفت الموصلات الطوبولوجية بأنها "فئة من المواد التي تُمكّن من... الموصلية الفائقة الطوبولوجية ". ^{[ 2 ]} ووفقًا لمايكروسوفت، يُعتقد على نطاق واسع أن هذه المواد تسمح بإنشاء ومعالجة أنماط ماجورانا الصفرية، والتي يمكن أن تُشكّل أساسًا للكيوبتات الطوبولوجية. ^{[ 29 ] [ 30 ]} وتتميز الموصلات الفائقة الطوبولوجية ببنية نطاقها الإلكتروني الفريدة، والتي تُنتج حالات سطحية محمية طوبولوجيًا. ^{[ 31 ]} وتتميز هذه الحالات السطحية بمقاومتها للاضطرابات والعيوب، مما يجعلها مثالية لاستضافة أنماط ماجورانا الصفرية. ويتكون موصل مايكروسوفت الطوبولوجي من زرنيخيد الإنديوم والألومنيوم. ^{[ 32 ]}

تُفصّل أوراق بحثية داخلية من مايكروسوفت بنيةً قائمة على الموصل الطوبولوجي تُسهّل عمليات التضفير، وهي عمليات أساسية لمنطق الكيوبت المقاوم للأخطاء. ^{[ 33 ]} يتضمن التضفير تبادل مواقع أنماط ماجورانا الصفرية بطريقة مُتحكّم بها، والتي يُمكن استخدامها لإجراء حسابات كمومية. هذه العملية مُتحمّلة للأخطاء بطبيعتها لأن الحماية الطوبولوجية لأنماط ماجورانا تجعلها مقاومة للاضطرابات المحلية.

في يونيو 2026، أعلنت مايكروسوفت عن Majorana 2، وهي نسخة محدثة من شريحة الحوسبة الكمومية الخاصة بها. وذكرت الشركة أن الشريحة قد تم تحسينها من خلال تطبيق تقنيات الذكاء الاصطناعي. ^{[ 34 ]} قوبل الإعلان بتشكيك، نظرًا لمحدودية البيانات المنشورة وعدم وضوح التقدم المحرز مقارنةً بسابقتها، Majorana 1. ^{[ 10 ] [ 11 ]} ردًا على المخاوف من أن تكون الإشارات المبلغ عنها زائفة، بما في ذلك اقتراحات بأنها قد تنشأ من نقطة كمومية بدلًا من حالة طوبولوجية، صرّح شيتان ناياك، مدير قسم الأجهزة الكمومية في مايكروسوفت، لمجلة Nature بأن الفريق قد تحقق من أن الإشارة "لا تتوافق مع سلوك النقطة الكمومية التقليدي". ^{[ 12 ] [ 13 ]}

• تصحيح الأخطاء الكمومية
• نظرية المجال الكمومي الطوبولوجية