Majorana 1

Majorana 1 es un procesador de computación cuántica desarrollado por Microsoft . Utiliza superconductores topológicos en un intento por habilitar la computación cuántica topológica , diseñada para ofrecer una mayor robustez frente a errores en comparación con el hardware de computación cuántica convencional. ^{[ 1 ]} Es el primer dispositivo producido por Microsoft destinado a la computación cuántica. Se trata de un dispositivo híbrido de arseniuro de indio y aluminio que admite superconductividad a bajas temperaturas. Microsoft afirma que muestra indicios de albergar modos cero de Majorana en el límite . ^{[ 2 ]} El dispositivo puede albergar ocho cúbits. Los modos cero de Majorana, de confirmarse, podrían tener una aplicación potencial en la creación de cúbits topológicos y, eventualmente, de ordenadores cuánticos topológicos a gran escala . ^{[ 3 ]}

En su anuncio de febrero de 2025, Microsoft afirmó que Majorana 1 representa un progreso en su proyecto de larga duración para crear una computadora cuántica basada en cúbits topológicos . ^{[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]}

Un dispositivo sucesor, Majorana 2, fue lanzado en 2026. Tanto Majorana 1 como Majorana 2 han generado entusiasmo y escepticismo dentro de la comunidad científica, en ausencia de evidencia pública definitiva de que los dispositivos exhiban modos Majorana cero. ^{[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]}

La investigación en computación cuántica se ha enfrentado históricamente a desafíos para lograr la estabilidad y escalabilidad de los cúbits. Los cúbits tradicionales, como los basados ​​en circuitos superconductores o iones atrapados, son altamente susceptibles al ruido y la decoherencia, lo que puede introducir errores en los cálculos. Para superar estas limitaciones, los investigadores han explorado diversos enfoques para construir computadoras cuánticas más robustas y tolerantes a fallos . Los cúbits topológicos, teorizados por primera vez en 1997 por Alexei Kitaev y Michael Freedman , ^{[ 14 ] [ 15 ]} ofrecen una solución prometedora al codificar información cuántica de una manera inherentemente protegida de perturbaciones ambientales. Esta protección proviene de las propiedades topológicas del sistema, que son resistentes a perturbaciones locales. El enfoque de Microsoft, basado en fermiones de Majorana en heteroestructuras semiconductoras-superconductoras, es uno de los varios esfuerzos para lograr la computación cuántica topológica.

El hardware cuántico de Microsoft ha sido objeto de controversia desde la retractación de su artículo de gran repercusión en Nature en 2018, ^{[ 16 ]} y el anuncio de Majorana 1 ha generado tanto entusiasmo como escepticismo dentro de la comunidad científica. ^{[ 7 ] [ 8 ]} Un trabajo relacionado con el chip cuántico de Microsoft publicado en Nature Communications en 2017 ^{[ 17 ]} ha sido puesto en entredicho debido a un supuesto procesamiento de datos no revelado. ^{[ 18 ]}

Microsoft introdujo el término topoconductor para describir el material en el que se basa Majorana 1. En su comunicado de prensa de febrero de 2025, Microsoft definió los topoconductores como una "clase de materiales [que] permite... la superconductividad topológica ". ^{[ 2 ]} Según Microsoft, se teoriza ampliamente que estos materiales permiten la creación y manipulación de modos cero de Majorana, que podrían servir como base para cúbits topológicos. ^{[ 29 ] [ 30 ]} Los superconductores topológicos se caracterizan por su estructura de bandas electrónicas única, que da lugar a estados superficiales protegidos topológicamente. ^{[ 31 ]} Estos estados superficiales son robustos frente al desorden y las imperfecciones, lo que los hace ideales para albergar modos cero de Majorana. El topoconductor de Microsoft está hecho de arseniuro de indio y aluminio. ^{[ 32 ]}

Documentos técnicos internos de Microsoft describen una arquitectura basada en topoconductores que facilita los procesos de entrelazamiento , operaciones clave para la lógica de cúbits resistente a errores. ^{[ 33 ]} El entrelazamiento implica el intercambio controlado de las posiciones de los modos cero de Majorana, lo que permite realizar cálculos cuánticos. Este proceso es inherentemente tolerante a fallos, ya que la protección topológica de los modos de Majorana los hace resistentes a perturbaciones locales.

En junio de 2026, Microsoft anunció Majorana 2, una versión actualizada de su chip de computación cuántica. La compañía afirmó que el chip se había mejorado mediante la aplicación de técnicas de inteligencia artificial. ^{[ 34 ]} El anuncio fue recibido con escepticismo, debido a los datos limitados publicados y la falta de claridad con respecto a los avances realizados con respecto a su predecesor, Majorana 1. ^{[ 10 ] [ 11 ]} En respuesta a las preocupaciones de que las señales reportadas pudieran ser espurias, incluyendo sugerencias de que podrían originarse en un punto cuántico en lugar de un estado topológico, el director de hardware cuántico de Microsoft, Chetan Nayak, dijo a Nature que el equipo había verificado que la señal “no era consistente con el comportamiento convencional de un punto cuántico”. ^{[ 12 ] [ 13 ]}

• Corrección de errores cuánticos
• Teoría cuántica de campos topológica