Сегодня 04 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 🔥
RuStore и АКИ создадут экосистему для развития мобильных игр и «появления новых российских хитов на мировом рынке» 34 мин.
Релиз «Альт Рабочая станция» 11.1: шифрование по ГОСТ, расширенная поддержка видеокарт Nvidia, приложения собственной разработки 54 мин.
«Уже лучшая игра 2026 года для меня»: журналисты показали сражение с боссом в Nioh 3, и фанаты в восторге 2 ч.
Франция оштрафовала Google на €325 миллионов за нарушение требований по защите потребителей 2 ч.
Функция Projects в ChatGPT стала доступна бесплатным пользователям 3 ч.
Как шахматы, но быстрее: соавтор Nuclear Throne анонсировал странную пошаговую стратегию Australia Did It 3 ч.
Произошёл серьёзный сбой в работе сервисов Google 3 ч.
Присяжные в суде Сан-Франциско обязали Google выплатить более $425 млн за нарушение конфиденциальности 4 ч.
Отрасль затаила дыхание —Tesco, крупнейшая розничная сеть в Великобритании, подала в суд на Broadcom из-за изменения лицензионной политики VMware 6 ч.
Надёжный инсайдер: новая God of War в разработке, а Marvel’s Wolverine скоро выйдет из тени 6 ч.
Американцы хотят полететь на Марс уже в начале 2030-х годов 38 мин.
Представлен Eufy MarsWalker — робот для подъёма и спуска роботов- пылесосов по лестницам 50 мин.
Учёные обучили промышленных роботов «балету», чтобы они не мешали друг другу при совместной работе 2 ч.
Новая статья: Первый взгляд на смартфон Samsung Galaxy S25 FE и планшеты Samsung Galaxy Tab S11/S11 Ultra 2 ч.
Samsung представила субфлагман Galaxy S25 FE с чипом Exynos 2400 и множеством ИИ-функций за €749 2 ч.
Samsung представила планшеты Galaxy Tab S11 и Tab S11 Ultra — корпус толщиной 5,1 мм, чип Dimensity 9400 и цена от €900 2 ч.
Ведущего дизайнера Lamborghini переманила на работу Xiaomi 2 ч.
Анонсирован смартфон Redmi 15C с батареей на 6000 мА·ч и быстрой зарядкой на 33 Вт по цене от 9990 рублей 3 ч.
Китайские ИТ-гиганты по-прежнему намерены покупать чипы Nvidia, невзирая на давление властей 3 ч.
В Швейцарии почту и продукты начали доставлять на робособаках 3 ч.