Majorana 1 est une puce quantique pouvant théoriquement accueillir jusqu'à un million de qubits, créé par Microsoft, pour l'informatique quantique.. Ce dispositif utilise des matériaux spéciaux dits supraconducteurs topologiques. (un supraconducteur conduit l'électricité sans résistance quand il est très refroidi, et les « supraconducteurs topologiques » ont des propriétés particulières, utiles pour les ordinateurs quantiques). Ici, il s'agit de nanofils d'arséniure d'indium-aluminium, qui montrent des signes d'hébergement de ce qu'on appelle des « modes zéro de Majorana » (autrement dit, de quasi-particules de Majorana.), qui sont des états quantiques spéciaux, voire uniques, pour lesquels la théorie prédit qu'ils ont des états électroniques protégés des perturbations extérieures, ce qui les rend très intéressants pour créer des qubits plus stables nécessaires au développement de l'informatique quantique.
En , Microsoft affirme pouvoir désormais utiliser ces modes zéro Majorana potentiels pour créer des qubits topologiques (baptisés Tétron) qui sont les unités de base d'un nouveau type possible d'ordinateur quantique dit « topologique » à grande échelle (ce tétron Majorana est un qubit topologique fondé sur la dégénérescence du niveau fondamental d'une île supraconductrice contenant quatre modes de Majorana., où l'« îlot supraconducteur flottant » est une « boîte à paires de Cooper », c'est à dire ici un élément supraconducteur en forme de H, composé de deux nanofils supraconducteurs parallèles [formant les deux barres verticales du H], d'un « backbone supraconducteur central » (la barre horizontale du H, qui permet selon Microsoft d'héberger quatre modes de Majorana (un à chaque extrémité des deux nanofils), de stabiliser la phase topologique, et de réaliser des mesures de parité en reliant les extrémités via des boucles d'interférence).. Si ceci est confirmé, Majorana 1 représenterait alors une avancée dans le projet de longue date de Microsoft visant à créer un ordinateur quantique basé sur des qubits topologiques... Cependant, Microsoft n'a pas publié de preuves complètes de présence de réelles particules de Majorana, et des doutes scientifiques argumentés ont plusieurs fois été publiés, dont dans la revue Nature, liés au fait qu'il est encore très difficile de différentier le mode Majorana des modes d'Andreev (qui eux ne présentent pas d'intérêt pour un ordinateur quantique).
Sémantique Le nom Majorana 1 fait référence aux particules de Majorana ou « états de Majorana », qui sont des états quantiques (une sorte de particule, quasiparticules en réalité) se comportant comme leurs propres antiparticules, dont l'existence a été prédite par le physicien italien Ettore Majorana en 1937.
Histoire et contexte La recherche en informatique quantique est, depuis ses débuts, constamment confrontée à des défis de stabilité et d'évolutivité des qubits.
Les qubits traditionnels (comme ceux basés sur des circuits supraconducteurs ou des ions piégés), sont en effet très sensibles au « bruit » et à la décohérence quantique, qui causent des erreurs dans le calcul quantique. Pour surmonter ces limitations, les chercheurs explorent diverses approches pour construire des ordinateurs quantiques plus robustes et tolérants aux pannes.
Les qubits topologiques, théorisés pour la première fois en 1997 par Alexei Kitaev et Michael Freedman.., sont l'une des solutions les plus prometteuses ; permettant, théoriquement, de coder l'information quantique d'une manière intrinsèquement protégée des perturbations environnementales. Cette protection provient des propriétés topologiques du système, qui résistent aux perturbations locales. L'approche de Microsoft, basée sur les fermions de Majorana dans les hétérostructures semi-conductrices-supraconductrices, est l'un des nombreux efforts visant à réaliser l'informatique quantique topologique.
Majorana 1 Après 20 ans de recherches, en , Microsoft affirme avoir créé un nouvel état de la matière (l'état de Majorana), qui grâce à un nouveau topoconducteur (alliage complexe d'arséniure d'indium et l'aluminium) a permis de créer la nouvelle puce Majorana 1, à 8 qubits topologiques.
Controverse Le matériel quantique de Microsoft fait l'objet de controverses depuis la rétractation de son article très médiatisé par la revue Nature en 2018. (et via la publication d'un autre article sceptique peu après l'annonce faite par Microsoft le )., et l'annonce de Majorana 1 a suscité à la fois enthousiasme et scepticisme au sein de la communauté scientifique...
Prétentions à la création d'une unité de traitement quantique Selon l'annonce de Majorana 1 par Microsoft, le dispositif matériel serait « la première unité de traitement quantique () au monde alimentée par un cœur topologique ».
Les démonstrations matérielles actuellement disponibles ne portent que sur une méthode de lecture ; elles ne démontrent à ce stade aucun traitement quantique sur le mode zéro. De plus, la démonstration accessible au public ne teste pas la cohérence de leur système quantique à deux niveaux, alors que d'autres QPU démontrent déjà à la fois des informations quantiques cohérentes et des opérations logiques cohérentes sur ces informations quantiques....
Prétentions à la création d'un mode zéro Majorana Dans son communiqué de presse de , Microsoft a affirmé que « l'article de Nature marque la confirmation évaluée par des pairs que Microsoft a… été capable de créer des particules de Majorana ». Des commentateurs relèvent que ce n'est pas ce que dit l'article de Nature où les auteurs affirment que « [les mesures dans cet article] ne garantissent pas, à elles seules, si les états de basse énergie détectés par interférométrie sont topologiques ». Microsoft a dit avoir communiqué certaines de ses données à des experts sélectionnés au cours d'une réunion organisée dans son centre de recherche, à Santa Barbara (Californie), mais aucune source évaluée par des pairs affirme déjà que Microsoft a réellement réussi à créer des particules très stable se comportant comme des « modes zéro Majorana » (quasi-particules, se comportant comme leurs propres antiparticules).
Cette incertitude s'explique par la difficulté de distinguer les modes de Majorana des modes d'Andreev.. Les deux types de modes peuvent exister dans les types d'appareils que Microsoft construit. Les modes de Majorana sont topologiques et pourraient potentiellement être utilisés pour fabriquer un ordinateur quantique topologique, mais les modes d'Andreev sont topologiquement triviaux et ne sont pas directement utiles pour fabriquer un ordinateur quantique. Les résultats de Majorana 1 disponibles en ne permettent pas d'éliminer l'hypothèse que le dispositif soit constitué de modes d'Andreev et ne contienne aucun mode de Majorana.
La difficulté de distinguer les modes de Majorana et d'autres possibilités topologiquement triviales comme les modes d'Andreev a aussi été à l'origine d'un rétractation très médiatisée d'un article de la revue Nature en 2018 ; dans cet article, les auteurs, affiliés à Microsoft, prétendaient avoir des preuves concluantes de l'existence des modes zéro de Majorana, mais les données se sont révélées entièrement cohérentes avec les modes d'Andreev...
Création d'un prétendu « nouvel état de la matière » Dans leurs communiqués de presse de et dans une vidéo promotionnelle, Microsoft a affirmé que le dispositif matériel Majorana 1 a créé « un nouvel état de la matière qui n'existait auparavant qu'en théorie ». Ceci contredit la longue histoire d'expériences basées sur des nanofils semi-conducteurs dans des régimes similaires à celui présenté par la puce Majorana 1. qui devrait être, a priori, dans le même état de la matière. Ceci est mis en évidence dans le dossier d'évaluation par les pairs de l'article Majorana 1 de Microsoft où un évaluateur décrit l'article en disant que « la nouveauté de ce manuscrit ne réside pas dans le fait de fournir des preuves plus solides pour [les modes Majorana Zero], mais dans son approche méthodologique : il démontre que la lecture de parité RF « peut être effectuée » dans [une] géométrie de boucle compliquée ».
Majorana 2 Un article de 2026 explique que des chercheurs ont pu fabriquer de toutes petites chaînes quantiques, composées seulement de deux ou trois « sites » (des boîtes quantiques reliées par un supraconducteur), pour étudier comment apparaissent les modes de Majorana (les états spéciaux que Microsoft veut utiliser pour créer des qubits très stables) ; en réglant précisément les paramètres du système, on peut atteindre un point idéal (sweet spot), où ces modes apparaissent à énergie nulle aux extrémités de la chaîne. L'étude a testé la solidité de ces états en perturbant le système et en ajoutant une boîte quantique supplémentaire pour voir si ces Majorana restaient bien séparés. Résultat : au sweet spot, il n'y a pas de séparation d'énergie, ce qui montre que les Majorana sont bien localisés, même dans une chaîne extrêmement courte, ce qui laisse penser qu'on peut observer des comportements typiques des Majorana dans des dispositifs très simples et miniaturisés..
Une autre étude, également parue dans Nature en 2026 montre une réalisation d'une version minimale de la chaîne de Kitaev, composée de seulement deux sites, qui crée déjà une paire de « poor man's Majoranas », sur laquelle les auteurs (en 2025) ont créé une nouvelle méthode de lecture basée sur la capacitance quantique, permettant de mesurer directement la parité en temps réel, en observant des sauts aléatoires entre les deux états de parité, avec des durées de vie dépassant la milliseconde. En parallèle, une mesure de charge montre que les deux états de parité sont électriquement indiscernables tant qu'on ne couple pas les Majoranas. Cette avancée est selon les auteurs la première méthode fiable pour lire la « parité dans le temps », qui était jusqu'ici un obstacle majeur pour contrôler des qubits de Majorana..
Le 2 juin 2026, Microsoft annonce. une nouvelle avancée, présentée comme majeure en informatique quantique avec Majorana 2, qui serait environ fois plus performante (en termes de stabilité des qubits, autrement dit en termes de durée de cohérence des qubits) que Majorana 1. Elle permettrait des durées de stabilité atteignant 20 secondes voire parfois une minute (contre 1 et 12 millisecondes avec Majorana 1), ouvrant la voie vers un possible ordinateur quantique commercialement utile avant 2029.
Cette annonce a été jumelée avec avec une promotion de Microsoft Discovery (la nouvelle plate-forme d'IA agentique de Microsoft, axée sur la recherche ouverte, spécialisés dans la R&D scientifique ; dotée d'un moteur de pilotage de workloads de recherche et de raisonnement ; associés à des règles de gouvernance) qui a servi a accélérer l'amélioration de la puce Majorana.. Ces avancées seraient aussi liés à l'usage d'un supraconducteur à gap plus grand (au plomb, plutôt qu'à base d'aluminium dans la version 1 de la puce) et au renforcement du spin‑orbit par une hétérostructure optimisée sur substrat GaSb, ainsi qu'à des simulations d'ingénierie atomique pilotées par l'IA, et à une technique de mesure radiofréquence (RF) haute précision permettant de détecter les états de basse énergie aux extrémités des nanofils et de mesurer directement leur splitting énergétique (à la résolution du micro‑électronvolt)..
Toutefois, ces progrès, ont été, comme lors de l'annonce de Majorana 1, mis en doute par une partie de la communauté scientifique, qui a accueilli ces annonces avec un scepticisme marqué., dont dans la revue Nature.... Henry Legg (physicien théoricien à l'université de St Andrews au Royaume-Uni) estime que rien, dans le document publié, ne démontre que le dispositif constitue réellement un qubit. ;