Сегодня 31 марта 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 🔥
Голливудские студии перенаправили монетизацию фейковых трейлеров на YouTube себе в карман 14 мин.
Франция оштрафовала Apple на €150 млн за ограничение таргетинга в iOS 15 мин.
Билл Гейтс хотел бы превратить Microsoft в ИИ-компанию и заработать миллиарды на «эскизных идеях» 2 ч.
«Вы объединяете мир»: в Death Stranding сыграло более 20 миллионов человек 2 ч.
«Яндекс» выпустил открытую ИИ-модель YandexGPT 5 Lite: её можно запускать на обычной рабочей станции 3 ч.
«Яндекс» выпустила ИИ-модель YandexGPT 5 Lite — она поможет ускорить IT-разработку и исследования 4 ч.
Split Fiction установила три мировых рекорда и попала в «Книгу рекордов Гиннесса» 4 ч.
Monster Hunter Wilds продолжает бить рекорды Capcom — продажи игры за месяц достигли 10 миллионов копий 6 ч.
Китайская Zhipu AI ворвалась в ИИ-гонку с бесплатным ИИ-агентом AutoGLM Rumination 6 ч.
Бренды вернули рекламу в X с минимальными бюджетами, лишь бы не разгневать Илона Маска 7 ч.
Возврат к корням: Vantage Towers разместила базовые станции на деревянных столбах 28 мин.
Ryzen 9 9950X3D с помощью обычного утюга и лески заставили разогнаться почти до 6 ГГц 35 мин.
Arm собралась руками Nvidia захватить половину рынка процессоров для дата-центров 49 мин.
Доступная раскладушка Samsung Galaxy Z Flip 7 FE будет выглядеть точно как прошлогодний Z Flip 6 3 ч.
На заводе «ЦТС» в Калининградской области начали выпускать средние серверных плат 3 ч.
Qualcomm представит 2 апреля новый процессор для бюджетных флагманов — преемника Snapdragon 8s Gen 3 4 ч.
Huawei отчиталась о рухнувшей на 28 % годовой прибыли — деньги ушли на исследования и разработки 4 ч.
Zeekr анонсировала зарядные станции с рекордной мощностью в 1,2 МВт, но подходящих электромобилей пока не существует 4 ч.
Oppo раскрыла дизайн смартфонов серии Oppo Find X8 в преддверии анонса 5 ч.
Японский консорциум предложил построить плавучий ЦОД с питанием от возобновляемых источников в Иокогаме 7 ч.