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 🔥
Мошенники заигрались: аферисты используют Minecraft, Roblox и Brawl Stars для обмана российских школьников 24 мин.
SambaNova делает ставку на инференс и партнёрство с облачными провайдерами и госзаказчиками 27 мин.
Россияне стали проводить меньше времени в интернете из-за замедления YouTube 58 мин.
Развод OpenAI и Microsoft отменяется? Главы компаний обсудили дальнейшее сотрудничество 60 мин.
«Лучший на сегодня» ИИ-генератор изображений Google Imagen 4 стал доступен бесплатно для всех 2 ч.
Новый стандарт для жанра: гоночный симулятор Project Motor Racing от ветеранов GTR получил дату выхода и геймплейный трейлер 2 ч.
Оригинальная Dying Light скоро получит масштабный графический апгрейд, причём бесплатно — подробности обновления Retouched 4 ч.
Российских хакеров из группировки REvil осудили на 5 лет тюрьмы и сразу же освободили 4 ч.
Бизнес раскритиковал идею введения платного доступа к госсервисам для юрлиц 15 ч.
Объявлена дата выхода Little Nightmares 3 — новый трейлер, 11 минут геймплея и предзаказ с приятным сюрпризом 15 ч.
Intel свернёт производство автопроцессоров ради серверов и ПК 27 мин.
Кавардак на рынке памяти продолжается — 16-Гбит чипы DDR4 стоят уже вдвое дороже DDR5 такой же ёмкости 55 мин.
Апокалиптические астероиды подождут: у NASA выявили отсутствие комплексного плана защиты Земли 2 ч.
Ровер Curiosity обнаружил на Марсе коробочные структуры — возможные следы древних грунтовых вод 2 ч.
Xiaomi представила смартфон Poco F7 на чипе Snapdragon 8s Gen 4 всего за $399 2 ч.
SSSTC выпустила SATA SSD серии CVD для интенсивной записи 3 ч.
Китай рассказал, как доставит образцы с Марса на Землю намного раньше США 4 ч.
Xiaomi намерена сделать YU7 популярнее, чем бестселлер Tesla Model Y в Китае 4 ч.
«ОНИКС БУКС» выпустила компактный ридер «Васко Да Гама 5» с дисплеем E Ink и ценой 17 990 рублей 4 ч.
Недоступность ИИ-инфраструктуры усилит цифровое, экономическое и политическое неравенство 5 ч.