Il mese scorso Microsoft ha annunciato, con grande clamore, di aver creato un nuovo tipo di materia e di averlo utilizzato per realizzare un’architettura di computer quantistico che potrebbe portare a macchine “capaci di risolvere problemi significativi su scala industriale in anni, non decenni”. Tuttavia, da allora, il gigante tecnologico è stato sempre più criticato da ricercatori che affermano che non ha fatto nulla di tutto ciò. “La mia impressione è che la risposta della comunità di fisici esperti sia stata ampiamente negativa. In privato, le persone sono semplicemente indignate,” dice Sergey Frolov dell’Università di Pittsburgh, Pennsylvania.
La pretesa di Microsoft si basa su quasiparticelle elusive ed esotiche chiamate modi zero di Majorana (MZM). Queste possono teoricamente essere utilizzate per creare un qubit topologico, un nuovo tipo di bit quantistico – i mattoni dell’elaborazione delle informazioni all’interno di un computer quantistico. Grazie alle loro proprietà intrinseche, tali qubit potrebbero eccellere nella riduzione degli errori, affrontando una grande carenza di tutti i computer quantistici in uso oggi.
Si teorizza che i MZM emergano dal comportamento collettivo degli elettroni ai bordi di sottili fili superconduttori. Il nuovo chip Majorana 1 di Microsoft contiene diversi di questi fili e, secondo l’azienda, abbastanza MZM per creare otto qubit topologici. Un portavoce di Microsoft ha detto a New Scientist che il chip rappresenta “un significativo passo avanti per noi e per l’industria”.
Tuttavia, i ricercatori affermano che Microsoft non ha fornito prove sufficienti a supporto di queste affermazioni. Insieme al suo annuncio stampa, l’azienda ha pubblicato un articolo sulla rivista Nature che, secondo quanto dichiarato, confermava i suoi risultati. “L’articolo su Nature segna la conferma peer-reviewed che Microsoft non solo è stata in grado di creare particelle di Majorana, che aiutano a proteggere le informazioni quantistiche da disturbi casuali, ma può anche misurare in modo affidabile tali informazioni,” ha detto un comunicato stampa di Microsoft.
Ma i redattori di Nature hanno chiarito esplicitamente che questa affermazione è errata. Un rapporto disponibile pubblicamente sul processo di peer-review afferma: “Il team editoriale desidera sottolineare che i risultati in questo manoscritto non rappresentano prove della presenza di modi zero di Majorana nei dispositivi riportati.”
In altre parole, Microsoft e Nature si contraddicono direttamente. “I comunicati stampa hanno detto qualcosa di totalmente diverso [rispetto all’articolo su Nature],” dice Henry Legg dell’Università di St Andrews nel Regno Unito.
Questo non è l’unico aspetto non ortodosso dell’articolo di Microsoft. Legg sottolinea che due dei quattro revisori inizialmente hanno dato feedback piuttosto critici e negativi che, nella sua esperienza, avrebbero tipicamente squalificato un articolo dalla pubblicazione nella prestigiosa rivista. Il rapporto di peer-review mostra che nell’ultimo round di editing, un revisore era ancora in disaccordo con la pubblicazione dell’articolo, mentre gli altri tre l’hanno approvato. Un portavoce di Nature ha detto a New Scientist che la decisione finale di pubblicare è stata presa in base al potenziale che hanno visto per esperimenti futuri con MZM nel dispositivo di Microsoft, piuttosto che necessariamente a ciò che era stato realizzato fino a quel momento.
È anche insolito che uno dei revisori, Hao Zhang dell’Università di Tsinghua in Cina, avesse precedentemente lavorato con Microsoft sulla ricerca MZM, dice Legg. Quel lavoro, pubblicato su Nature nel 2018, è stato successivamente ritirato, con il team che si è scusato per “insufficiente rigore scientifico” dopo che altri ricercatori avevano identificato incongruenze nei risultati. “È piuttosto scioccante che Nature possa scegliere un revisore che solo pochi anni fa aveva un articolo ritirato,” dice Legg.
Zhang dice che non c’era conflitto di interessi. “Non sono mai stato un dipendente di Microsoft, né ero affiliato [all’azienda]. Tra i 100+ autori del recente articolo di Microsoft, ho lavorato con tre di loro in passato,” dice. “Questo è successo sette anni fa, e a quel tempo, erano studenti del TU Delft [nei Paesi Bassi], non dipendenti di Microsoft.”
Microsoft dice che il suo team non è stato coinvolto nella selezione dei revisori e non era a conoscenza della partecipazione di Zhang fino a dopo il completamento del processo di revisione. Nature sostiene anche la decisione, con un portavoce che dice “la qualità dei consigli ricevuti può essere vista dai commenti dei revisori.”
Al di là delle questioni di revisione, sia Legg che Frolov hanno obiezioni più fondamentali alla metodologia di Microsoft. Gli esperimenti con i MZM si sono dimostrati estremamente difficili da eseguire negli ultimi decenni, perché le imperfezioni e il disordine nel dispositivo possono produrre segnali spurii che imitano le quasiparticelle, anche se non sono presenti. Questo è stato un problema per i ricercatori associati a Microsoft, incluso nell’articolo ritirato del 2018 – l’avviso di ritiro fa esplicito riferimento a nuove intuizioni riguardanti gli effetti del disordine. Per affrontare questo, nel 2023, Microsoft ha pubblicato una procedura nella rivista Physical Review B chiamata “protocollo del gap topologico”, che affermava avrebbe distinto queste differenze.
“L’intera idea di questo protocollo era che fosse un test binario per determinare se ci fossero o meno Majoranas,” dice Legg. Tuttavia, la sua analisi del codice e dei dati che Microsoft ha utilizzato per implementare questo protocollo nel 2023 ha mostrato che era meno affidabile del previsto, con un cambiamento di formattazione dei dati sufficiente a trasformare un fallimento in un successo. Legg dice di aver sollevato queste questioni con Microsoft prima della pubblicazione del suo articolo su Nature, eppure l’azienda ha comunque utilizzato il protocollo nella sua nuova ricerca.
Il portavoce di Nature dice che il team editoriale della rivista è “consapevole che alcuni hanno messo in discussione la validità del protocollo del gap topologico utilizzato nell’articolo di Nature e in altre pubblicazioni. Questo era un problema di cui eravamo anche consapevoli durante il processo di peer-review.” Attraverso quel processo, i revisori hanno determinato che questo non era un problema chiave dopo tutto, dice il portavoce.
Microsoft dice che risponderà all’analisi di Legg del suo articolo del 2023 se richiesto da Physical Review B. “La critica può essere riassunta come Legg che costruisce un falso uomo di paglia del nostro articolo e poi lo attacca,” ha detto Chetan Nayak di Microsoft. Contesta il lavoro di Legg su diversi punti e dice che l’articolo del 2023 “ha dimostrato che potevamo creare la fase topologica e i modi zero di Majorana con alta fiducia” e il nuovo articolo rafforza solo quelle affermazioni.
Un portavoce di Microsoft dice che nell’anno trascorso da quando l’articolo su Nature è stato sottoposto a revisione, l’azienda ha costruito su quella fiducia e non solo ha creato un chip multi-qubit, ma ha anche testato modi per manipolare quei qubit, come sarebbe richiesto per un computer quantistico topologico funzionante. L’azienda rilascerà ulteriori dettagli al Global Physics Summit della American Physical Society a marzo, dice il portavoce. “Non vediamo l’ora di condividere i nostri risultati insieme a dati aggiuntivi dietro la scienza che sta trasformando la nostra visione di oltre 20 anni per il calcolo quantistico in una realtà tangibile.”
Ma per Frolov, l’affermazione che i risultati imperfetti del passato possano essere trascurati perché l’azienda ha continuato a costruire dispositivi più sofisticati si basa su una logica fallace. Legg condivide questa opinione. “I problemi fondamentali di disordine e scienza dei materiali non scompariranno solo perché inizi a fabbricare qualche dispositivo più sofisticato,” dice.