Сегодня 26 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 🔥
Холдинг XAI Илона Маска готовится привлечь $20 млрд в свой капитал 4 ч.
Профессор РАН спрогнозировал появление в скором времени ИИ-аватаров людей 9 ч.
Новая статья: Hollywood Animal — тёмная сторона Голливуда. Предварительный обзор 9 ч.
Microsoft наконец запустила для всех ИИ-функцию Recall, которая делает скриншоты всех действий пользователя на ПК 10 ч.
Релиз шутера La Quimera от бывших разработчиков Metro отложили после разгромных обзоров — игра должна была выйти сегодня 11 ч.
Capcom подразнила фанатов тизером Resident Evil 9 в новом ролике о ремейке Resident Evil 4 12 ч.
Администрация Трампа потребовала от ЕС отказаться от жёсткого регулирования ИИ 13 ч.
Продажи Clair Obscur: Expedition 33 за первые сутки превысили 500 тысяч копий, хотя игра доступна в Game Pass 13 ч.
В июле Microsoft навсегда удалит приложение «Карты» из Windows 11 15 ч.
Microsoft применила генеративный ИИ в рекламе, но этого никто не заметил 15 ч.
Intel при производстве процессоров Nova Lake увеличит пропорцию обрабатываемых собственными силами кристаллов 2 ч.
В этом году успеет выйти единственная модель Intel Panther Lake 4 ч.
NASA начало тестировать лунную поверхность на способность принять тяжёлые посадочные модули 12 ч.
TP-Link попала под двойное расследование из-за очень низких цен и угрозы нацбезопасности США 12 ч.
Роботакси на продажу: Waymo задумала предлагать беспилотные авто всем желающим 13 ч.
Curator: в I квартале количество DDoS-атак выросло более чем вдвое, а рекордный ботнет «захватил» сразу 1,33 млн устройств 13 ч.
Акции Intel обвалились на 7 % после провального квартального отчёта 14 ч.
GeForce RTX 5060 поступит в продажу 19 мая, если слухи не врут 16 ч.
Представлен Slate Truck — аналоговый электромобиль за $20 тысяч 16 ч.
Motorola представила смарт-часы Watch Fit с кристаллами Swarovski, а также версию попроще 16 ч.