Сегодня 15 октября 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.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про окружающая среда

Источник:

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

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Автор утечек GTA VI передумал «сливать» сюжетный режим и пригрозил Take-Two переключателем мертвеца 18 мин.
«Прибыль важнее безопасности»: восемь штатов США подали в суд на OpenAI за вредный ChatGPT 43 мин.
Россияне стали активнее посещать компьютерные клубы — в среднем человек тратит там 1200 рублей в месяц 3 ч.
Microsoft помогла японской полиции накрыть целый маркетплейс для распространителей фишинговых сообщений 5 ч.
«От себя не убежишь»: новый официальный трейлер Cyberpunk: Edgerunners 2 взбудоражил фанатов перед релизом 5 ч.
Весело, но мало: комедийный симулятор водителя автобуса Thank You Bus Driver стартовал в Steam с рейтингом 80 % 15 ч.
Первые атаки ИИ-агентов — лишь «предупредительные выстрелы», предупредил бывший глава Google DeepMind 17 ч.
Благодаря вайб-кодингу Epic Games Store наконец заработал быстрее Steam 18 ч.
В китайских iPhone проявится ИИ — но не такой, как в США и других странах 18 ч.
Сердечко, огонь и смех до слёз: названы самые популярные смайлики у россиян 21 ч.
Шестой рекордный квартал подряд: прибыль TSMC взлетела ещё на 68,7 % на волне ИИ-бума 46 мин.
Сети 5G заработали уже в 35 городах России — больше всех охватил МТС 60 мин.
Apple теперь стоит дороже $5 трлн — Nvidia больше не единственная в клубе 3 ч.
Рынок смартфонов пережил худший квартал в истории: поставки рухнули на 22 %, но Samsung и Apple укрепились 3 ч.
IDC: расходы на OCP-инфраструктуру вырастут в 2030 году до $892 млрд 3 ч.
Oracle наладила «виртуальные газопроводы» для своих ИИ ЦОД, гоняя по США грузовики с СПГ 4 ч.
Новая статья: Обзор смартфона HONOR X9e Pro: все силы на прочность и автономность 11 ч.
Новая статья: Обзор TWS-наушников Apple AirPods 5: стали умнее, но мы этого не заметим 13 ч.
Старым iPod добавили USB-C, Bluetooth и поддержку стримингов — даже паять не придётся 14 ч.
Хуанг пригрозил перекрыть поставки чипов Nvidia создателям опасного ИИ — и призвал не бояться технологии 14 ч.