Сегодня 17 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 🔥
Ретросборник Mortal Kombat: Legacy Kollection порадовал игроков региональной ценой — предзаказ доступен в российском Steam 37 мин.
Microsoft стала ещё настойчивее отговаривать от установки Chrome — теперь ещё и через Bing 54 мин.
Дональд Трамп продлил отсрочку на запрет TikTok в США до 16 декабря 5 ч.
Создатели Shorts на YouTube получат ИИ для оживления фото 5 ч.
ОС Astra Linux Server дополнилась спецверсией для «1С:Предприятия 8» 13 ч.
Бывшие разработчики «Мора» анонсировали The Lift — сюжетный симулятор ремонтника с атмосферой советской фантастики 14 ч.
Дополнение The Red Strain к ролевому экшену Atomfall отправит игроков на заброшенный полигон для ядерных испытаний 14 ч.
Google представила локальный поисковик для ПК на Windows 15 ч.
OpenAI готовит детскую версию ChatGPT и будет автоматически сортировать пользователей по возрасту 15 ч.
YouTube за последние четыре года выплатила авторам контента более $100 млрд 15 ч.
iBase представила одноплатный компьютер IBR500 для устройств IoT и периферийного оборудования 17 мин.
В США появится ИИ-суперкомпьютер с Arm-процессорами AmpereOne M и ускорителями Qualcomm Cloud AI 21 мин.
AMD представила процессоры EPYC Embedded 4005 для периферийного оборудования 28 мин.
Свежие снимки чёрной дыры в центре галактики M87 поставили учёных в тупик — там развернулась поляризация 34 мин.
SMIC приступила к тестированию созданной в Китае DUV-системы для выпуска 7-нм чипов 47 мин.
Огосударствление Intel напугало лидеров ИТ-компаний — никто не хочет вмешательства правительства в бизнес 3 ч.
Starlink сотрудничает с разработчиками чипов, чтобы обеспечить поддержку спутниковой связи в смартфонах 7 ч.
Новая статья: Обзор видеокарты NVIDIA GeForce RTX 5050: Intel передает «спасибо» 12 ч.
Samsung забуксовала с флеш-памятью — выпуск QLC NAND девятого поколения отложен до 2026 года 12 ч.
Corsair выпустила компьютерный БП мощностью 3 кВт — к нему можно подключить четыре GeForce RTX 5090 12 ч.