Сегодня 10 мая 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

В Китае придумали, как обмануть Вселенную и создать отказоустойчивый квантовый компьютер

Давно известно, что космические лучи способны вызывать ошибки в работе квантовых компьютеров, исправлять которые кратно сложнее, чем в случае классических вычислительных систем. Учёные из Китая доказали прямую связь между лучами из космоса и сбоями в кубитах, предложив способ их компенсации. Самое интересное, что тот же метод можно использовать для изучения космических лучей и даже для поиска таинственной тёмной материи.

 Источник изображения: Nature Communications 2025

Источник изображения: Nature Communications 2025

Кубиты или квантовые биты отличаются высокой чувствительностью к любым физическим воздействиям — от вибраций до магнитных полей. Прилетающие из космоса частицы и даже гамма-излучение земного происхождения также способны влиять на квантовые состояния кубитов. Для оценки воздействия двух последних явлений учёные из Пекинской академии квантовой информатики в сотрудничестве с коллегами из профильных институтов создали установку, в которой совместили 63-кубитовый сверхпроводящий квантовый процессор и датчики мюонов и гамма-лучей.

Датчики были расположены прямо под процессором, что позволило связать попадание частиц в процессор и состояние кубитов. В ходе опытов выяснилось, что примерно раз в 67 секунд кубиты реагировали на мюоны (продукт распада высокоэнергичных космических частиц в атмосфере Земли) и гораздо чаще — на гамма-излучение (фотоны соответствующих частот). В общей сложности 81,6 % всплесков квазичастиц в кубитах были вызваны гамма-излучением, а оставшиеся 18,4 % — мюонами.

Следует пояснить, что учёные следили за так называемой зарядовой чётностью кубитов (charge-parity states). Частицы извне разрывали куперовские пары электронов в сверхпроводящем материале кубита, превращая отдельные электроны в квазичастицы. Это вело к изменению чётности заряда в кубите. Точнее, в кубитах возникал всплеск появления квазичастиц в ответ на пролетевшие мюоны или гамма-фотоны, который фиксировали приборы. Это позволило найти чёткую связь между попаданием в квантовый процессор энергичной частицы и сбоем кубита.

Обшивка криогенной камеры с процессором и датчиками свинцом снизила влияние гамма-фотонов на сбои кубитов, но мюоны это никак не задержало. По-хорошему квантовые компьютеры придётся прятать глубоко под землю, чтобы добиться отказоустойчивых квантовых вычислений, что не сделает эту технологию массовой.

С другой стороны, обнаруженная связь между сбоями кубитов и частицами из космоса поможет создать алгоритмы для коррекции таких ошибок. В крайнем случае, датчики мюонов могут просто отключать сбойные участки квантового процессора. Это усложнит квантовые системы, но позволит работать, не зарываясь под землю.

 Схема эксперимента

Схема эксперимента

Исследование подняло важный вопрос, который ставит под сомнение перспективы отказоустойчивых квантовых компьютеров на гипотетических фермионах Майораны. Тем более, что в компании Microsoft утверждают, что у них есть прототип процессора на этих частицах. Вернее, процессор Majorana 1 оперирует квазичастицами, имитирующими поведение фермионов Майораны. Китайские учёные показали связь между космическими частицами и нестабильностью квазичастиц, что требует более пристального внимания к процессору Microsoft и, в целом, к перспективам фермионов Майораны в качестве основы для кубитов. А ведь это главные кандидаты на отказоустойчивые квантовые компьютеры!

Важным следствием установки связи между космическими частицами и кубитами стало то, что созданные китайцами установки могут стать детекторами неизвестных физике частиц, включая поиск тёмной материи. Но это будет уже другая история.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Уютный градостроительный симулятор Town to City выйдет из раннего доступа Steam до конца мая 4 ч.
Nvidia подтвердила утечку данных пользователей GeForce Now через армянские сервера 6 ч.
Ветеран Epic Games взялся за европейскую альтернативу Unreal Engine 10 ч.
Google привязала reCAPTCHA к Play Services и отрезала от верификации пользователей Android без сервисов Google 12 ч.
Новая статья: Heroes of Might and Magic: Olden Era — время расцвета. Предварительный обзор 24 ч.
Anthropic отучила свой ИИ шантажировать пользователей при угрозе отключения 09-05 18:52
Microsoft улучшила работу Windows 11 с тачпадом и сенсорной клавиатурой, а также повысила стабильность «Проводника» 09-05 17:28
Пользователей Instagram лишили сквозного шифрования в личных сообщениях 09-05 16:51
ИИ всё чаще пишет научные статьи — отличить от человеческих становится невозможно, и это пугает 09-05 14:43
ИИ-модель OpenAI GPT-5.5 оказалась в 1,5–2 раза дороже предшественницы 09-05 14:38
Unitree открыла первый в мире магазин навыков для роботов-гуманоидов 44 мин.
ИИ-воронка затягивает всё больше производителей чипов, заставляя расти их акции по экспоненте 4 ч.
Рождение новой SpaceX? Инвесторы с Reddit разогнали акции спутниковой компании AST SpaceMobile на 6000 % 7 ч.
MaxSun выпустила новые MoDT-платы с распаянными Raptor Lake серии Core 200H 9 ч.
Samsung расширила группу по созданию человекоподобных роботов и ускорила ИИ-трансформацию 13 ч.
Nvidia в этом году потратила на покупку активов других компаний более $40 млрд 16 ч.
Запрещённые к ввозу в США дроны и маршрутизаторы смогут получать обновления безопасности до января 2029 года 23 ч.
Под руководством Лип-Бу Тана компания Intel так и не избавилась от основных проблем 23 ч.
«Джеймс Уэбб» показал галактику «Кальмар» с ослепительно ярким ядром в созвездии Кита 09-05 23:43
Война на Ближнем Востоке усугубила дефицит строительных материалов и компонентов для ЦОД 09-05 23:25