Сегодня 28 сентября 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Учёные нашли способ поднять точность квантовых вычислений на порядок

Немецкая скрупулёзность сыграла решающую роль в обнаружении ряда проблем со стабильностью сверхпроводящих кубитов. Для этого пришлось заново изучить данные сотен научных работ и исследований. В результате проделанной работы в журнале Nature Physics вышла статья 30 авторов, которая объясняет, как можно минимум на один порядок снизить вероятность появления ошибок в квантовых вычислениях.

 Типичная криогенная структура квантового компьюетра. Источник изображения: Qinu GmbH

Типичная криогенная структура квантового компьютера. Источник изображения: Qinu GmbH

Всё началось в 2019 году, когда два аспиранта из Юлихского исследовательского центра (Forschungszentrum Jülich) и Технологического института Карлсруэ Деннис Уилш (Dennis Willsch) и Деннис Ригер (Dennis Rieger) запутались в данных измерений состояний сверхпроводящих кубитов с использованием туннельных переходов Джозефсона. Эта модель принесла Брайану Джозефсону Нобелевскую премию по физике в 1973 году. Она хорошо представлена математически и широко используется для работы со сверхпроводящими кубитами на основе переходов около 15 лет. Данные измерений выходили за рамки модели, и это заставило учёных искать корень проблем.

Под руководством профессора исследователи подняли данные аналогичных исследований учёных Высшей нормальной школы Парижа, работы с 27-кубитовым квантовым компьютером компании IBM и другие. Как позже выяснилось, похожие отклонения в экспериментальных и теоретических данных обнаружили также исследователи из Кёльнского университета. Обе группы объединили усилия и привлекли ещё учёных, заново проанализировав сотни работ по теме. Результат оказался удивительным. Оказалось, что в стандартной модели описание работы переходов Джозефсона не учитывает ряд важных факторов, и это ведёт к ошибкам вычислений.

 Влияние гармоник на измерения. Источник изображения: Dennis Rieger/ Patrick Winkel, KIT

Влияние гармоник на измерения. Источник изображения: Dennis Rieger/ Patrick Winkel, KIT

Стандартная модель предполагает, что совокупные колебания (мода) в системе переходов Джозефсона имеют вид идеальной синусоиды. На практике мы дошли до такой степени точности измерений, что можем заметить отклонения от идеальной кривой. Всему виной гармоники, самые сильные из которых, как оказалось, влияют на результат измерений. Раньше они никак не учитывались. Коллектив из 30 авторов собрал столько «компромата» на гармоники, что отмахнуться от них больше нельзя. И это хорошо. Уточнённые формулы расчёта состояний сверхпроводящих кубитов могут привести к тому, что квантовые биты станут в 2–7 раз стабильнее, что, как минимум, на порядок снизит вероятность появления ошибок.

«Как непосредственное следствие, мы считаем, что гармоника Джозефсона поможет в разработке более качественных и надёжных квантовых битов за счёт уменьшения ошибок на порядок, что приближает нас на один шаг к мечте о полностью универсальном сверхпроводящем квантовом компьютере», — заключают авторы статьи.

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Nival выложила в открытый доступ исходный код военной стратегии «Блицкриг 2» 5 ч.
Google работает над функцией бесшовного переноса приложений между Android и Windows 7 ч.
Подписка xAI Grok обойдётся госслужбам США всего в $0,42 за полтора года 7 ч.
Новая статья: Gamesblender № 745: геймплей Marvel’s Wolverine, ремастер Deus Ex, ремейк Yakuza 3 и хоррор Кодзимы 8 ч.
ИИ-аватар позволяет пообщаться с покойным создателем комиксов о человеке-пауке и героях Marvel 13 ч.
Spotify начнёт маркировать музыку с ИИ и запретит клонированные голоса 15 ч.
Новая статья: Dying Light: The Beast — свобода или клетка? Рецензия 20 ч.
Asus признала подтормаживания геймерских ноутбуков ROG и пообещала скоро всё исправить 27-09 17:55
Российская платформа для разработки GitFlic дополнилась интеграцией с системами управления проектами 27-09 15:34
«Фотографии» в Windows 11 научатся автоматически сортировать изображения и распознавать надписи не только на английском 27-09 15:23
У вас ЦОД для майнинга или ИИ? В офисах Northern Data прошли обыски и аресты 3 ч.
Число криптомиллионеров выросло на 40 % за год — теперь их 241 700 4 ч.
Huawei доминирует на рынке складных смартфонов — Samsung сильно отстаёт 4 ч.
«Зелёная» энергия для «зелёных» ускорителей: Lambda и ECL впервые запитали NVIDIA GB300 NVL72 от водорода 8 ч.
У китайских производителей возникли проблемы с созданием скоростной памяти HBM3 13 ч.
Meta хотела бы стать крупным поставщиком ПО для человекоподобных роботов 14 ч.
Oracle взяла на себя ещё $18 млрд долга для расширения бизнеса и строительства ИИ-инфраструктуры 20 ч.
Учёные нашли у Земли седьмую «ложную Луну» — квазиспутник 2025 PN7 23 ч.
Энтузиасты объединили двенадцать dial-up модемов для просмотра YouTube без тормозов 27-09 19:31
Horizon Fuel Cell представила 3-МВт модуль с водородными топливными элементами для замены дизель-генераторов 27-09 16:44