Сегодня 23 апреля 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 🔥
OpenAI готова купить браузер Chrome, если Google обяжут его продать 8 мин.
Новые правила «Оскара» разрешили применение ИИ в кино, но с оговоркой 4 ч.
Google бросила попытки искоренить сторонние cookies — они останутся в браузере Chrome 4 ч.
«Однозначно стоит своих денег»: хоррор Post Trauma в духе первых Silent Hill и Resident Evil вышел в российском Steam 6 ч.
Apple полностью поменяет команду разработки Siri, чтобы вывести её из застоя 6 ч.
Nvidia похвалилась, что поддержка технологии DLSS уже есть в 769 играх и приложениях 7 ч.
Анонсирован психологический хоррор «нового уровня» Displacement с элементами BioShock и Condemned — игра на грани закрытия 8 ч.
AMD выпустила необязательный драйвер с поддержкой The Elder Scrolls IV: Oblivion Remastered и FSR 4 для новых игр 8 ч.
Apple перестала обманывать пользователей и убрала утверждение, что Apple Intelligence «доступен сейчас» 9 ч.
Gmail упростил отписку от надоедливых рассылок, собрав их все в одном месте 10 ч.
Минпромторг исключит ноутбуки и серверы HP и Fujitsu из списка на параллельный импорт 5 ч.
Новая статья: Старость — не радость (и для кремния тоже) 5 ч.
GS Group освоила самое передовое в России корпусирование микросхем, но до мировых лидеров ещё далеко 6 ч.
Зонд «Гера» показал Марс с необычного ракурса и сфотографировал один из самых маленьких спутников в Солнечной системе 6 ч.
Европа проведёт эксперимент по производству еды прямо на орбите 6 ч.
Учёные построили симулятор чёрной и белой дыры — он поможет создать электронику будущего и не только 6 ч.
Qualcomm обвинила Arm в нарушении лицензионного соглашения и тайном намерении стать производителем чипов 9 ч.
Colorfire представила бело-оранжевую GeForce RTX 5060 Ti Meow с лапками 9 ч.
Астрономы обнаружили хвостатую планету, которая буквально испаряется с каждым оборотом вокруг своей звезды 10 ч.
Insta360 представила экшн-камеру X5 за $550 c простой заменой разбитых линз 11 ч.