Сегодня 21 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 🔥
Postgres Professional представила СУБД Postgres Pro AXE для гибридных нагрузок 2 ч.
Цукерберг успокоил сотрудников Meta: новых массовых увольнений в этом году не ожидается 2 ч.
Microsoft позвала звёздного аналитика Мэттью Болла спасать стратегию Xbox 3 ч.
«Очередной шедевр Amanita»: авангардная головоломка Phonopolis от авторов Machinarium и Samorost стартовала в Steam с рейтингом 96 % 4 ч.
Embracer подтвердила сроки релиза следующей игры Warhorse Studios — новая Kingdom Come может выйти уже в 2027 году 6 ч.
Хакеры слили данные клиентов Trump Mobile и раскрыли реальные продажи смартфона T1 7 ч.
Сетевой боевик Spellcasters Chronicles от авторов Detroit: Become Human закроется спустя четыре месяца раннего доступа, зато у Star Wars Eclipse всё хорошо 7 ч.
Apple похвалилась, что пресекла мошеннические транзакции на $11,2 млрд за шесть лет и на этом не остановится 8 ч.
Owlcat раскрыла статистику участников «беты» The Expanse: Osiris Reborn и рассказала, как будет улучшать игру после критики фанатов 8 ч.
«Ваше мнение имеет значение»: разработчики Subnautica 2 помогут игрокам защититься от рыб, но оружие добавлять не будут 9 ч.
Первые тесты Lisuan LX 7G100 показали: Китай научился делать GPU для современных игр, но пока небыстрые 3 ч.
Samsung увернулась от забастовки, способной взвинтить цены на память — рабочие добились повышения премий 4 ч.
AM4 жив! Юбилейный Ryzen 7 5800X3D AM4 10th Anniversary Edition появился в продаже в Индии за $310 5 ч.
Китайские учёные впервые в истории запитали несколько движущихся по воздуху целей микроволновым лучом 5 ч.
Founders Edition, но не от Nvidia: китайская Lisuan Tech показала игровую видеокарту LX 7G100 в эталонном исполнении 5 ч.
Alibaba представила ИИ-ускоритель Zhenwu M890, который втрое быстрее предшественника 7 ч.
Суперкомпьютер по подписке: Bull предоставила Airbus инфраструктуру HPC-as-a-service 7 ч.
«Билайн бизнес» сообщил о массовом внедрении аудиобейджей с ИИ — они проанализировали 600 тысяч часов разговоров 8 ч.
Представлен iQOO 15T — игровой смартфон с разогнанным Dimensity 9500, 200-Мп камерой и батареей на 8000 мА⋅ч 8 ч.
AMD готовит мини-ПК Ryzen AI Halo для вайб-кодинга без облака за $3999 9 ч.