Microsoft lancia il chip quantistico Majorana 1, ispirato a Ettore Majorana

Microsoft ha compiuto un significativo passo avanti nel campo del quantum computing con il lancio del suo nuovo chip, denominato Majorana 1, in onore del celebre fisico italiano Ettore Majorana. Questo innovativo processore, presentato nel 2025, si basa su materiali noti come superconduttori topologici e ha la capacità di contenere milioni di qubit, il tutto racchiuso in un dispositivo dalle dimensioni contenute. La scoperta è stata divulgata attraverso la piattaforma arXiv e sulla rivista Nature, segnando un’importante evoluzione verso la realizzazione di computer quantistici più compatti.

Le caratteristiche del chip Majorana 1

A differenza dei tradizionali chip basati sul silicio, Majorana 1 utilizza arseniuro di indio, un materiale già impiegato in strumenti come i rilevatori a infrarossi. Questo materiale presenta proprietà uniche che, a contatto con temperature estremamente basse, consentono di raggiungere la superconduttività necessaria per generare uno stato della materia del tutto innovativo. Questo stato, definito topologico, non è né solido, né liquido, né gas, ma possiede caratteristiche che rimangono inalterate anche in seguito a deformazioni o alterazioni. Questa peculiarità permette al chip di ospitare particelle speciali, note come fermioni di Majorana, capaci di condurre elettricità.

I fermioni di Majorana offrono una soluzione a uno dei principali problemi nella costruzione di computer quantistici: l’instabilità dei qubit. Questi ultimi, infatti, tendono a perdere il loro stato quantico a causa di disturbi e interferenze. Grazie alle proprietà intrinseche dei fermioni, che rimangono protetti da errori e degradazioni, il chip Majorana 1 rappresenta un’ottimizzazione sia in termini di dimensioni che di funzionalità.

Interesse da parte delle agenzie statunitensi

La scoperta del chip Majorana 1 ha attirato l’attenzione di importanti agenzie statunitensi, tra cui la Darpa, che ha avviato studi per valutare la possibilità di sviluppare sistemi quantistici commerciali in tempi più rapidi grazie all’uso di superconduttori topologici. Questo chip sfrutta un materiale in grado di osservare e controllare le particelle, permettendo la produzione di qubit più affidabili e scalabili, che rappresentano i mattoni fondamentali per i computer quantistici del futuro.

Chetan Nayak, uno dei ricercatori di Microsoft, ha dichiarato: “Abbiamo fatto un passo indietro e ci siamo chiesti quali proprietà dovesse avere il transistor per l’era quantistica”. Questo approccio ha portato alla scoperta di una combinazione unica di materiali e tecnologie, dando vita a un nuovo tipo di qubit. Secondo Microsoft, i qubit topologici risultano essere più piccoli, più veloci e più stabili rispetto ai modelli tradizionali, oltre a essere più resistenti agli errori che attualmente affliggono il settore del quantum computing.

Confronto con le innovazioni di Google

Nel dicembre 2024, Google aveva presentato il chip quantistico Willow, capace di eseguire calcoli in meno di cinque minuti, operazioni che richiederebbero a un supercomputer moderno un tempo astronomico di 10 settilioni di anni, un periodo ben oltre l’età dell’universo. Questa competizione nel settore del quantum computing evidenzia l’importanza e la rapidità con cui le aziende tecnologiche stanno avanzando in questo campo, cercando di superare le sfide attuali e di realizzare computer quantistici sempre più efficienti e pratici.