Microsoft svela Majorana 2 e rilancia la corsa al computer quantistico, pronto entro il 2029

Microsoft ha deciso di accelerare in modo netto la propria corsa verso il calcolo quantistico annunciando Majorana 2, la seconda generazione del “chip quantum” sviluppato nei laboratori dell’azienda. L’obiettivo dichiarato è ambizioso: arrivare a un computer quantistico pratico entro il 2029 dopo anni di dibattiti scientifici, investimenti miliardari e promesse spesso rinviate.

Il progetto affonda le radici in oltre 17 anni di lavoro dedicati ai cosiddetti qubit topologici, una tecnologia che punta a ridurre drasticamente gli errori che limitano i sistemi quantistici attuali. A febbraio 2025 l’azienda aveva già presentato Majorana 1, un chip che aveva attirato attenzione ma anche numerose critiche da parte della comunità scientifica.

Con Majorana 2, Microsoft sostiene di aver compiuto un passo concreto sul fronte dell’affidabilità e della stabilità operativa dei qubit. Le dichiarazioni dell’azienda si inseriscono in una competizione che vede protagonisti anche IBM, Google, Amazon e diversi gruppi di ricerca cinesi, tutti impegnati a raggiungere la soglia del cosiddetto calcolo quantistico utile su larga scala. Secondo Microsoft, i progressi ottenuti consentono oggi di dimezzare la roadmap iniziale e fissare il 2029 come data di riferimento per sistemi realmente utilizzabili.

Perché l’affidabilità dei qubit resta il problema centrale

Chi osserva il settore dall’esterno tende spesso a concentrarsi sul numero di qubit gestibili da un chip. In realtà il parametro più importante è la qualità del qubit stesso: i sistemi quantistici, come abbiamo spesso raccontato, devono infatti affrontare fenomeni come decoerenza, rumore ambientale e instabilità delle operazioni logiche.

Un qubit può esistere in una sovrapposizione di stati e sfruttare proprietà quantistiche che permettono elaborazioni impossibili per un computer classico. Il problema è che queste condizioni sono estremamente fragili: una minima interferenza può alterare il risultato del calcolo.

Per questa ragione molte aziende investono enormi risorse nella correzione degli errori: IBM e Google hanno seguito principalmente l’approccio dei qubit superconduttivi tradizionali, aumentando gradualmente il numero di qubit disponibili e perfezionando le tecniche di correzione degli errori, fondamentali per garantire l’affidabilità dei calcoli quantistici. Microsoft ha invece intrapreso una strategia differente, concentrandosi sui qubit topologici, una tecnologia basata sulle teorie delle particelle di Majorana, che potrebbe offrire una maggiore stabilità e resistenza agli errori. Se l’approccio funzionasse davvero, potrebbe consentire di costruire macchine più compatte e scalabili rispetto a molte architetture concorrenti.

Le novità tecniche introdotte da Majorana 2

La seconda generazione del chip introduce modifiche sostanziali nella struttura fisica del dispositivo. Microsoft ha sostituito il superconduttore in alluminio utilizzato nella versione precedente con il piombo, una scelta insolita nel settore quantistico. Parallelamente ha aggiornato la regione semiconduttrice attiva adottando una combinazione di arseniuro di indio e arseniuro-antimoniuro di indio.

Secondo i dati pubblicati dall’azienda, questa nuova architettura avrebbe prodotto un miglioramento dell’affidabilità pari a circa 1000 volte rispetto alla generazione precedente.

I qubit raggiungerebbero una durata media di circa 20 secondi, mentre alcuni esemplari avrebbero mantenuto il proprio stato quantistico per oltre un minuto. Si tratta di valori particolarmente elevati se confrontati con molte implementazioni quantistiche basate su tecnologie differenti, che spesso operano su scale temporali dell’ordine dei microsecondi o dei millisecondi.

Un sistema quantistico deve anche garantire operazioni affidabili, letture precise e possibilità di scalare verso migliaia o milioni di qubit senza introdurre livelli di errore ingestibili.

Il ruolo dell’intelligenza artificiale nella progettazione del chip

Uno degli aspetti più interessanti dell’annuncio riguarda l’utilizzo di strumenti di ricerca assistita dall’intelligenza artificiale. Microsoft afferma di aver sfruttato la piattaforma Discovery per accelerare la selezione dei materiali e individuare configurazioni che sarebbero risultate molto più difficili da ottenere con i tradizionali processi di simulazione e sperimentazione.

La sfida principale riguardava proprio il piombo. Pur offrendo caratteristiche promettenti per la superconduttività, il materiale presenta complessità produttive significative: gli ingegneri hanno dovuto sviluppare tecniche specifiche per integrarlo nei chip senza comprometterne la stabilità durante le fasi di fabbricazione. Secondo Microsoft, il supporto degli strumenti AI ha contribuito direttamente a identificare soluzioni che hanno reso possibile la nuova architettura.

La convergenza tra ricerca sui materiali e modelli AI rappresenta una tendenza sempre più evidente: non si tratta soltanto di generare codice o contenuti. Gli algoritmi sono sempre più spesso sfruttati per esplorare enormi spazi di progettazione che sarebbero difficilmente analizzabili da gruppi di ricerca tradizionali.

Le particelle di Majorana continuano a dividere la comunità scientifica

Dietro il nome del fisico italiano Ettore Majorana si nasconde una delle questioni più discusse della fisica moderna. I qubit topologici proposti da Microsoft si basano infatti su particolari stati quantistici associati alle cosiddette particelle di Majorana, entità teoriche ipotizzate dal fisico italiano Ettore Majorana negli anni ’30 del Novecento.

La società sostiene di aver osservato e controllato fenomeni compatibili con questi stati topologici, tuttavia una parte della comunità scientifica continua a mantenere una posizione prudente. Alcuni ricercatori chiedono dati più dettagliati e verifiche indipendenti che consentano di confermare in modo definitivo le affermazioni dell’azienda.

Da un punto di vista tecnico la prudenza appare giustificata: la storia del quantum computing è costellata di annunci importanti seguiti da anni di validazione sperimentale. Le promesse non mancano; la dimostrazione pratica resta l’elemento decisivo.

Perché il 2029 rappresenta una data cruciale

Microsoft non è l’unica azienda a indicare il 2029 come possibile anno di svolta: anche IBM ha presentato piani che convergono verso una finestra temporale simile. Ciò suggerisce che l’intero settore ritiene plausibile raggiungere entro pochi anni una fase in cui i computer quantistici possano affrontare problemi reali meglio dei sistemi tradizionali.

Le applicazioni più citate riguardano la simulazione molecolare, la progettazione di nuovi materiali, l’ottimizzazione industriale, alcuni ambiti della crittografia e particolari modelli matematici utilizzati nella ricerca farmaceutica. Non significa che i computer quantistici sostituiranno i server tradizionali o i PC: la loro funzione sarà altamente specialistica e complementare.

In pratica, il successo di Majorana 2 non si misurerà soltanto attraverso le prestazioni del chip: sarà necessario verificare se Microsoft riuscirà a trasformare i risultati di laboratorio in sistemi fault tolerant realmente programmabili, accessibili attraverso infrastrutture cloud e capaci di affrontare problemi concreti con vantaggi misurabili.

La distanza tra un prototipo promettente e una piattaforma commerciale rimane significativa. Eppure il nuovo annuncio mostra che la corsa quantistica sta entrando in una fase diversa rispetto a pochi anni fa: meno teoria, più attenzione alla durata dei qubit, ai materiali e alla produzione industriale. Se le promesse troveranno conferma sperimentale, il 2029 potrebbe davvero segnare uno dei momenti più importanti nella storia dell’informatica moderna.

Credit immagini nell’articolo: Microsoft