Microsoft accusata di "affermazioni fraudolente" riguardo il suo chip quantistico Majorana 1

L'annuncio da parte di Microsoft del chip Majorana 1 ha colto tutti di sorpresa. Il motivo è presto detto: nel 2018 l'azienda aveva pubblicato uno studio in cui affermava di avere finalmente una prova sperimentale dell'esistenza dei fermioni di Majorana, particelle da cui deriva il nome del chip; tale studio venne ritirato dopo pochi mesi. Uno studio successivo, per quanto non sia stato ritirato, ha incontrato una certa resistenza da parte degli scienziati. L'annuncio del chip, dunque, è stato inaspettato. Ma secondo alcuni scienziati, si tratta di un annuncio quantomeno "inaffidabile", se non addirittura "fraudolento".

La comunità scientifica dubita dei risultati di Microsoft

Il chip Majorana 1 arriva dopo diversi anni in cui Microsoft ha cercato di dimostrare l'esistenza dei fermioni di Majorana, particelle che sono anche le proprie antiparticelle. Il vantaggio dell'approccio di Microsoft nell'uso dei fermioni di Majorana per costruire un computer quantistico, rispetto a quelli alternativi come l'uso dei chip superconduttori, sta nel fatto che i qubit ottenuti in questo modo sono topologici: l'informazione è dunque custodita nella disposizione fisica delle particelle ed è pertanto molto meno sensibile al rumore causato dall'interazione con l'ambiente circostante.

Proprio questa caratteristica è ciò che ha spinto Microsoft a percorrere questa strada: la minore sensibilità al rumore renderebbe più facile creare processori basati su fermioni di Majorana con un numero elevato di qubit e risolverebbe (o quantomeno attenuerebbe fortemente) il problema della correzione degli errori.

Uno studio in cui Microsoft affermava di aver dimostrato l'esistenza dei fermioni di Majorana, tuttavia, fu ritirato perché i dati non offrivano in realtà tale dimostrazione. Un successivo studio pubblicato nel 2022 proponeva nuovi dati che nuovamente dimostravano, secondo Microsoft, l'esistenza dei fermioni di Majorana. All'epoca, però, molti fisici si erano espressi con dubbio circa questa nuova scoperta e in particolare circa la possibilità di sfruttarla per creare dei qubit nell'immediato.

Una situazione simile si è verificata dopo l'annuncio del chip Majorana 1: molti ricercatori hanno fatto notare incongruenze e dati mancanti nello studio di Microsoft. Come riporta The Register, Henry Legg, professore di fisica presso l'Università di Saint Andrews, in Scozia, ha pubblicato una critica in cui afferma che lo studio di Microsoft "non è affidabile e dev'essere rivisto". Sergey Frolov e Vincent Mourik, rispettivamente professore presso l'Università di Pittsburgh e fisico presso il Forschungszentrum Jülich in Germania nonché autori della critica allo studio originale di Microsoft che ha portato al suo ritiro, hanno criticato aspramente il nuovo studio in un video su YouTube in cui parlano di "distrazioni causate dalle affermazioni scientifiche inaffidabili di Microsoft".

Frolov è uno degli autori dello studio, pubblicato nel 2012, che parlava della creazione di nano-fili sui quali è possibile rilevare i fermioni di Majorana e può pertanto essere considerato uno dei massimi esperti in questo campo. Secondo Frolov, "i dubbi [circa gli studi di Microsoft] vanno avanti da diversi anni e quindi [la reazione della comunità scientifica] non deriva solo da questo annuncio in sé. È che è stato fatto in maniera talmente teatrale che ha scatenato una reazione ma [non ha cambiato] la concezione di base che si tratta essenzialmente di un progetto fraudolento."

Il motivo per cui, secondo Frolov, sarebbe "fraudolento" è che "è una presunta tecnologia che si basa su della fisica di base che non è stata dimostrata. Il che è un problema abbastanza grosso. [...] Da fisico dico che non c'è assolutamente modo in cui quel qubit che affermano di aver scoperto può funzionare, perché un qubit topologico richiede [un fermione di] Majorana e senza di esso non può esserci [un qubit topologico]. Se tutti i tuoi risultati sui Majorana sono esaminati e criticati, non c'è modo in cui si possa trattare di un qubit topologico. Il che lascia una sola opzione, ovvero che si tratta di una presentazione non affidabile. E questo è il motivo per cui dico 'frode', perché a questo punto ho finito i termini da usare."

Legg afferma che "ci sono molti problemi con il cosiddetto Topological Gap Protocol. In ultima analisi, non dà alcuna informazione sui fenomeni fisici effettivi che avvengono su questi dispositivi. Si finisce al punto in cui [il protocollo] è sensibile a cose come gli intervalli di misurazione." Il problema starebbe nel fatto che lo studio del 2023 userebbe standard di misurazione differenti rispetto al nuovo studio, oltre al fatto che Microsoft avrebbe cambiato la definizione di "topologico" per adottarne una più vaga e ampia.

In una presentazione al Summit Mondiale di Fisica della American Physical Society, Legg ha affermato che "qualunque azienda che affermi di avere un qubit topologico nel 2025 sta essenzialmente vendendo favole [che] minano il campo del calcolo quantistico e la fiducia del pubblico nella scienza", come riporta Science.

Microsoft difende i suoi risultati

Microsoft, dal canto suo, difende i suoi risultati e afferma che le critiche sono basate sul fatto che i protocolli e i dati dell'ultimo studio si siano evoluti nel tempo: Nature, che l'ha pubblicato, l'aveva ricevuto a marzo 2024, quasi un anno prima della sua pubblicazione a febbraio 2025. Nel frattempo Microsoft avrebbe raccolto molti più dati e conferme di aver finalmente dimostrato l'esistenza dei fermioni di Majorana e che i qubit creati sul suo dispositivo sono effettivamente topologici. Secondo Chetan Nayak, fisico che lavora per Microsoft in qualità di Principal Research Manager of Microsoft Station Q, "abbiamo svelato solo una minuscola frazione di quanto abbiamo fatto. Sarà sempre più convincente [una volta che pubblicheremo i dati] che questa sarà la base di una tecnologia."

Ma come dice Jason Alicea, fisico presso il California Institute of Technology, "non ho mai visto nulla del genere da quando mi occupo di fisica. È certamente l'annuncio più grosso che abbia visto [in questo campo] e ora tocca a loro dimostrare davvero che quello che hanno fatto è reale."

Sentiremo ancora probabilmente parlare a lungo di questo studio e delle sue implicazioni, perché tutto l'impianto dell'approccio di Microsoft si basa sulla dimostrazione dell'esistenza dei fermioni di Majorana. Senza di essa, il resto viene meno. Sarà interessante vedere se la pubblicazione di nuovi dati da parte di Microsoft andrà a dissipare i dubbi dei critici. C'è da sperare, per molti versi, che sia così: non soltanto si tratterebbe di un passo in avanti per la fisica, ma anche di un significativo passo in avanti per il mondo del calcolo quantistico che, come affermava Satya Nadella in un tweet, potrebbe vivere il suo "momento transistor" - ovvero trovare la tecnologia che consente all'intero campo di esplodere nel suo sviluppo.