Сегодня 25 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 🔥
Бизнес раскритиковал идею введения платного доступа к госсервисам для юрлиц 10 ч.
Объявлена дата выхода Little Nightmares 3 — новый трейлер, 11 минут геймплея и предзаказ с приятным сюрпризом 10 ч.
Российская гиперконвергентная платформа vStack HCP получила крупное обновление 13 ч.
Продажи Rematch от создателей Sifu превысили миллион копий — раскрыта статистика игроков 13 ч.
Для Warhammer 40,000: Rogue Trader вышло сюжетное дополнение Lex Imperialis и большой патч 1.4, а в работе ещё более крупное обновление 14 ч.
Anthropic выиграла суд у издателей: обучать ИИ на купленных книгах законно, на пиратских — нет 14 ч.
Xbox скоро настигнет новая волна массовых увольнений — Microsoft проводит реорганизацию 15 ч.
Путин подписал закон о создании национального мессенджера 16 ч.
Новый геймплейный трейлер раскрыл дату выхода перезапуска Painkiller — в российском Steam открыт предзаказ 16 ч.
Заявка на успех: более миллиона человек уже добавили Resident Evil Requiem в список желаемого 19 ч.
Недоступность ИИ-инфраструктуры усилит цифровое, экономическое и политическое неравенство 8 мин.
Бывший маркетолог Google создал «пустышку» для тех, кто не может оторваться от телефона 47 мин.
Оборот российского рынка микроэлектроники может к 2030 году превысить триллион рублей 5 ч.
Суд приговорил криптоблогера Битмаму к семи годам колонии за мошенничество 5 ч.
Apple приняла официальное участие в китайской программе субсидирования продаж потребительской электроники 5 ч.
Fujitsu считает важным появление в Японии контрактного производителя передовых чипов Rapidus 6 ч.
Intel запустила обещанную волну увольнений — первыми под сокращение попали инженеры в Калифорнии 8 ч.
Gigabyte представила три версии GeForce RTX 5050, включая низкопрофильную — все с разгоном 9 ч.
Стараниями Китая мировые поставки носимых устройств подскочили на 10,5 % в первом квартале 9 ч.
Новая статья: Разрубить EUV-узел 10 ч.