Сегодня 05 июня 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 🔥
Google научила Gemini 2.5 понимать и передавать эмоции в диалогах 16 мин.
«Мечты сбываются!»: Team Ninja анонсировала Nioh 3 и выпустила на PS5 эксклюзивную демоверсию 17 мин.
Первый геймплейный трейлер раскрыл дату выхода психологического хоррора Silent Hill f 55 мин.
«Яблочный интеллект» упёрся в китайскую стену: запуск ИИ-сервисов Apple в КНР заморожен 2 ч.
ChatGPT научился копаться в корпоративных файлах в «Google Диске», Dropbox и других облаках 4 ч.
Разработчики Kingdom Come: Deliverance 2 готовят расширение, но не только для игры — Warhorse Studios откроет офис в Брно 4 ч.
Mozilla перестанет пропускать в магазин Firefox мошеннические криптовалютные расширения 6 ч.
На Мосбирже стартовали первые в России торги фьючерсами на биткоин 7 ч.
Gemini покажет изменения, внесённые коллегами в файлы на «Google Диске» 7 ч.
«Отражает наши амбиции»: в CDPR уклонились от ответа, будет ли графика The Witcher 4 соответствовать уровню технодемо 8 ч.
Новая статья: Система жидкостного охлаждения PCCooler DT360 ARGB Display: красиво, но есть нюансы 28 мин.
Посадочные модули и лунный танкер: Blue Origin представила план освоения Луны 2 ч.
Новая статья: ИИтоги мая 2025 г.: кто кого ещё выключит 3 ч.
Разборка Galaxy S25 Edge показала, за счёт чего Samsung удалось сделать смартфон таким тонким 3 ч.
AMD оправдалась за отсутствие обзоров Radeon RX 9060 XT 8GB — получилось неубедительно 4 ч.
В аэропорту Нью-Йорка впервые осуществил посадку полностью электрический самолёт 4 ч.
Лучше, чем InfiniBand и Ethernet: Cornelis Networks представила 400G-интерконнект Omni-Path CN5000 5 ч.
Провода — прошлый век: представлен стол с беспроводным питанием всей компьютерной периферии, включая монитор 7 ч.
GlobalFoundries потратит $16 млрд на расширение производства чипов в США 7 ч.
Побит мировой рекорд по разгону GPU — встроенную графику Intel Core Ultra 9 285K довели до 4,25 ГГц под жидким азотом 8 ч.