|
Опрос
|
реклама
Быстрый переход
Квантовое превосходство Шрёдингера: IBM придумала, как доверять результатам квантовых компьютеров
31.07.2026 [09:41],
Геннадий Детинич
С 2019 года, когда компания Google первой в мире объявила о достижении превосходства квантового компьютера над классическим, эта тема стала предметом постоянных споров. Фактически квантовое превосходство стало сродни знаменитой кошке Шрёдингера — оно одновременно есть и нет. Достаточно сложный квантовый алгоритм просто невозможно симулировать на классической системе, и остаётся только вера в правильность результата. А вера — это уже по другому ведомству.
Источник изображения: IBM Проблемой достижения квантового превосходства решила всерьёз заняться компания IBM. Теперь у неё тоже есть квантовые процессоры и компьютеры, и компания кровно заинтересована в доказательстве их возможностей. Так, сообщается о трёх поддержанных IBM научных работах, которые показывают, что квантовым вычислениям можно доверять, что они способны давать верный результат, а не набор случайных параметров. Поскольку при отсутствии возможности сравнить ответ квантовой платформы с заранее известным правильным результатом это сделать невозможно, исследователи предлагают проверять не только конечный ответ, но и сам процесс вычислений: искать признаки ошибок внутри квантовой схемы, сравнивать результаты разных методов и повторять эксперименты на разных квантовых установках. В одном эксперименте учёные использовали схему из 70 логических кубитов и 468 так называемых T-вентилей — операций, которые особенно трудно моделируются на обычном компьютере. Для выполнения задачи были задействованы 97 физических кубитов. Система автоматически находила циклы, в которых возникали ошибки, и исключала их из итоговой выборки. Благодаря этому эффективную частоту ошибок удалось снизить примерно в десять раз. Надёжность результата оценивали по контрольным измерениям, встроенным непосредственно в квантовую схему. В другом эксперименте квантовый процессор IBM Heron моделировал поведение двумерной системы взаимодействующих квантовых частиц — модели Изинга — с периодическим внешним воздействием. В расчёте использовалось до 74 кубитов. Квантовый компьютер обнаружил устойчивые колебания намагниченности, которые обычные методы моделирования уже не могли надёжно рассчитать. При этом одни квантовые алгоритмы явно ошибались, а другие давали результат, сильно зависящий от принятых упрощений. Полученные данные дополнительно проверили несколькими методами подавления ошибок и частично воспроизвели на ионных квантовых компьютерах Quantinuum. Иными словами, верность результата была подтверждена проверкой на совершенно иной квантовой платформе. В третьей работе исследователи изучали распространение квантовой информации в системах размером до 56 кубитов. Разные классические алгоритмы дали противоречивые прогнозы, поэтому учёные повторили вычисления на нескольких квантовых процессорах с различным уровнем и характером шума. Несмотря на различия между установками, скорректированные результаты совпали. Авторы считают, что такой подход позволит получать заслуживающие доверия ответы даже тогда, когда обычный компьютер уже не способен полностью проверить квантовый расчёт. Однако окончательно доказать квантовое преимущество трудно: в будущем могут появиться более эффективные классические алгоритмы, способные решать те же задачи. В общем случае специалисты IBM приходят к выводу, что запускать на квантовых компьютерах алгоритмы, которые можно моделировать на классических системах, не имеет смысла. Поскольку сегодня нет способов обеспечить доверенные вычисления на квантовой платформе, необходимо искать варианты надёжного подтверждения результатов квантовых вычислений с помощью самих квантовых платформ. Физики научились «штамповать» квантовую запутанность, проложив путь к распределённым квантовым компьютерам
29.07.2026 [11:15],
Геннадий Детинич
Физики впервые на практике реализовали способ создания квантовой запутанности между двумя удалёнными кубитами, который теоретики предложили ещё в 2004 году. Речь идёт не о новом доказательстве существования квантовой запутанности, а о необычном методе её получения. Два кубита удалось связать между собой при помощи общего потока специальным образом подготовленного микроволнового излучения, хотя непосредственно друг с другом они не взаимодействовали.
Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews Квантовая запутанность создаёт коррелированные квантовые состояния пары кубитов, лежащих в основе квантовых вычислений. Состояние запутанности Эйнштейн однажды назвал «чертовщиной», поскольку трудно объяснить тот факт, что измерение состояния кубита на Земле моментально даёт ответ о состоянии запутанного с ним кубита в созвездии Кассиопеи. Традиционно кубиты запутывают двумя изощрёнными способами: либо посылают строго контролируемый фотон от одного к другому, либо отправляют на смеситель по одному фотону от каждого кубита, тоже строго контролируемым образом и с обязательным детектированием результата. В обоих случаях процессы запутывания сложны и требуют обратной связи, измерений и коррекции параметров фотонов. Новый метод сродни ванне, в которую погрузили кубиты, и это привело их в состояние запутанности без всех этих сложных предварительных механизмов. В эксперименте использовались два сверхпроводящих кубита на джозефсоновких переходах. К каждому из них по отдельному кабелю поступала одна часть пары взаимосвязанных микроволновых сигналов. Эти сигналы создавал джозефсоновский параметрический преобразователь. Благодаря заранее существовавшей связи между потоками излучения квантовая запутанность передавалась кубитам. Иными словами, запутанность микроволнового поля трансформировалась в запутанность кубитов. При этом системе не требовалось постоянно проводить измерения, отбирать только удачные попытки или корректировать состояние кубитов при помощи обратной связи — всё работало как бы само собой и без активного участия экспериментаторов. Запутанное состояние возникало примерно за 300 наносекунд и сохранялось не менее 10 микросекунд, пока на кубиты продолжало поступать микроволновое излучение. Это означает, что внешний поток не просто создавал запутанность один раз, а постоянно поддерживал её, что значительно упрощает организацию длительной работы квантовой системы. Степень запутанности пока оставалась сравнительно небольшой: учёным удалось передать кубитам около одной десятой квантовой связи, присутствовавшей в исходном излучении. Одной из главных причин стали потери сигнала в кабелях и других элементах установки. По этой причине технологию ещё предстоит развить, чтобы она составила конкуренцию двум традиционным методам запутывания кубитов. В будущем новый метод может упростить создание распределённых квантовых компьютеров. Вместо одного большого процессора можно будет использовать несколько небольших квантовых модулей, соединённых потоками запутанных фотонов. Источник излучения сможет постоянно поддерживать общую квантовую связь между удалёнными кубитами. Для практического применения физикам, однако, потребуется уменьшить потери, улучшить источники микроволнового излучения и научиться эффективно преобразовывать микроволновые фотоны в оптические, которые удобнее передавать на большие расстояния. Немецкая Saxon Q выпустила первые в мире квантовые компьютеры на алмазных процессорах
22.07.2026 [13:34],
Геннадий Детинич
Немецкая компания Saxon Q объявила о коммерческом запуске квантовых компьютеров SXQ128 и SXQ512 — соответственно на 128 и 512 физических кубитах. Разработчики называют их первыми системами на алмазных NV-центрах (азотных вакансиях), преодолевшими рубеж в десять кубитов. Обе установки выполнены в формате стандартной серверной стойки, подключаются к обычной электросети и работают при комнатной температуре — почти домашний вариант.
Источник изображения: Saxon Q Компания Saxon Q создана в 2021 году физиками из Лейпцигского университета в качестве спин-оффа. Исследователи поставили перед собой задачу создать квантовый компьютер без криогенных холодильников, вакуумных камер и специально подготовленных помещений. В научной сфере все они специализировались на физике синтетических алмазов с азотными вакансиями, которые можно считать естественными кубитами, способными работать без создания специальных условий. В таких алмазах кубиты формируются на основе отрицательно заряженных NV-центров — дефектов кристаллической решётки, в которых атом азота соседствует с вакантным узлом. Квантовая информация кодируется в спиновых состояниях электронов и расположенных поблизости атомных ядер. Начальное состояние задаётся лазерными импульсами, операции выполняются микроволновыми и радиочастотными сигналами, а результат считывается по флуоресценции NV-центров. Алмазная решётка достаточно хорошо изолирует спины от теплового окружения, чтобы процессор мог работать при обычной температуре и достаточно долго сохранять когерентность квантовых состояний. Главным производственным достижением Saxon Q стала совместная имплантация в алмаз ионов азота и серы. Обычные методы превращают в пригодные NV-центры лишь 1–10 % внедрённых атомов, тогда как добавление серы повысило выход функциональных кубитов более чем до 85 %. Сера способствует как образованию вакансий рядом с азотом, так и сохранению отрицательного заряда NV-центров, необходимого для работы кубита. Заявленная максимальная точность квантовых вентилей достигает 99,92 %, что соответствует менее одной ошибке на тысячу операций, однако независимые результаты испытаний именно 128- и 512-кубитных моделей пока не опубликованы. При этом числа 128 и 512 не означают, что все кубиты образуют единый полностью связанный квантовый регистр. Системы построены по многопроцессорной модульной схеме: в SXQ128 внутри каждого ядра полностью запутываются восемь кубитов, а в SXQ512 — шестнадцать. Общая ёмкость образуется объединением нескольких NV-модулей под управлением фирменной квантовой операционной системы. Машины совместимы с Qiskit и OpenQASM и предназначены для вариационных алгоритмов, квантовой химии, моделирования материалов, оптимизации и квантовых свёрточных нейронных сетей. SXQ128 обещают поставить через три месяца после заказа, тогда как поставки SXQ512 должны начаться во втором квартале 2027 года. Новая статья: Обзор «малолитражного суперкомпьютера» MSI EdgeXpert MS-C931
22.07.2026 [00:05],
3DNews Team
Данные берутся из публикации Обзор «малолитражного суперкомпьютера» MSI EdgeXpert MS-C931 Google научила квантовый процессор подстраивать себя во время работы — это путь к более сложным вычислениям
11.07.2026 [15:33],
Геннадий Детинич
Исследователи подразделений Google Quantum AI и DeepMind разработали систему, которая автоматически подстраивает квантовый процессор прямо во время вычислений. Обычно параметры кубитов постепенно меняются из-за колебаний температуры, шумов и дефектов оборудования. Поэтому квантовый компьютер приходится надолго останавливать и заново калибровать. Новый метод позволяет делать это налету без прерывания вычислений.
Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews Калибровка — это важнейший процесс в настройке кубитов для работы. Это в меньшей степени касается кубитов на ионах и нейтральных атомов — они идентичны от природы, но для сверхпроводящих кубитов на джозефсоновских переходах, которые использует квантовый процессор Google, это ключевая процедура подготовки кубитов. Современное производство не готово выпускать массивы джозефсоновских переходов с одинаковыми параметрами, поэтому калибровать приходится фактически каждый из них. Хуже другое — в процессе работы происходит дрейф сотен параметров каждого кубита, что ведёт к появлению ошибок в дополнение к обычным случайным ошибкам, возникающим в процессе выполнения квантовых алгоритмов. Как только уровень «ошибок калибровки» становится заметным, программу приходится прерывать и заново калибровать процессор, на что уходят недели. По умолчанию технологии коррекции ошибок не предназначены для коррекции дрейфа параметров кубитов и связанных с этими ошибок вычислений. Разработчики Google смогли создать систему, которая для распознавания «ошибок калибровки» использует данные, которые уже собираются для коррекции обычных квантовых ошибок. По частоте ошибок она определяет, какие параметры процессора начали отклоняться от оптимальных значений. Затем алгоритм обучения с подкреплением понемногу меняет настройки управляющих импульсов и квантовых операций, проверяя, уменьшается ли количество ошибок. Метод испытали на сверхпроводящем процессоре Google Willow. Алгоритм одновременно контролировал более тысячи параметров. После обычной настройки дополнительная автоматическая калибровка снизила число логических ошибок примерно на 20 %. При специально инициированном дрейфе параметров кубитов система уменьшила число ошибок на 24–31 % и сделала работу процессора в несколько раз стабильнее. Исследователи также смоделировали более крупную систему, в которой нужно было контролировать около 40 тыс. параметров. Результаты показали, что подход можно масштабировать, поскольку каждая ошибка обычно связана только с небольшой группой соседних кубитов. Это ещё не означает, что квантовый компьютер сможет работать бесконечно без остановки на обслуживание. Однако технология показывает, что система коррекции «ошибок калибровки» может не только исправлять сбои, но и постоянно поддерживать сам процессор в оптимальном состоянии. Фактически автокалибровка сверхпроводящих кубитов потребуется лишь тогда, когда алгоритмы станут достаточно длинными, что явно произойдёт ещё не скоро. Но Google работает на опережение и показывает готовность к этому, когда придёт время. В поисках фермионов Майораны: учёные вновь усомнились в технологии квантовых вычислений Microsoft
24.06.2026 [21:05],
Сергей Сурабекянц
Новая критика в научном журнале Nature поднимает вопросы о заявленном Microsoft в прошлом году прорыве в области квантовых вычислений, который лёг в основу обещания компании представить к 2029 году полноценно работающую квантовую систему. Пока конкуренты используют более изученные квантовые технологии, Microsoft уже двадцать лет пытается совершить прорыв в науке, делая ставку на гипотетические частицы — фермионы Майораны.
Источник изображения: unsplash.com В теории квантовые компьютеры смогут решать научные проблемы и проблемы кибербезопасности, недоступные для обычных машин. Они стали приоритетом для администрации США, которая инвестировала $2 млрд ради создания работающей квантовой системы к 2028 году. Как и другие крупные технологические компании, такие как IBM и Google, Microsoft разрабатывает собственный квантовый компьютер. Но в то время как конкуренты создают машины на основе более изученных квантовых технологий, Microsoft пытается совершить прорыв в науке, разрабатывая совершенно иную технологию. В прошлом году Microsoft объявила о революции в сфере квантовых вычислений. По словам компании, её специалисты разработали и воплотили в «железе» абсолютно новый принцип кубитов, который ранее никем не был реализован. В основе квантового процессора Majorana 1 («Майорана 1») задействованы гипотетические частицы — фермионы Майораны.
Источник изображений: Microsoft Фермионы Майораны существуют лишь в теории — эти частицы ещё не были зарегистрированы в экспериментах, и их обнаружение будет равнозначно получению Нобелевской премии по физике. Но в последние годы физики научились создавать квазичастицы, близкие по свойствам к фермионам Майораны. Это облака из сверхохлаждённых электронов, которые называют «модами нуль-энергии». Квазичастицы образуются в присутствии топологического проводника — материала, обладающего проводимостью только по поверхности. Для создания кубитов на основе майорановских фермионов был предложен модернизированный классический джозефсоновский переход — структура, состоящая из двух сверхпроводников с изолятором между ними. Однако вместо второго сверхпроводника использовался топологический материал. Научные усилия Microsoft вызвали скептицизм. Две ранее поддержанные Microsoft статьи были отозваны из журнала Nature, а редакторы отметили возможные проблемы ещё в двух других статьях. В официальном ответе на критику компания заявила, что поддерживает свои исследования и что её квантовая программа добивается практического прогресса, несмотря на любые опасения. Microsoft заявила, что ранее отозванные статьи в Nature были написаны вне её лабораторий, и она не проверяла данные в них перед публикацией. В официальной статье, опубликованной в феврале 2025 года в журнале Nature, Microsoft обошла стороной вопрос открытия фермионов Майораны, она лишь утверждала, что разработала специальное программное обеспечение для обнаружения мельчайшего зазора в топологическом проводнике, что даёт теоретическую возможность создать более долговечные и полезные кубиты. Эта статья стала основополагающей для всех последующих квантовых разработок Microsoft. ![]() Тем не менее, она подверглась критике со стороны преподавателя квантовой физики в шотландском Университете Сент-Эндрюс Генри Леггом (Henry Legg). По мнению Легга, программное обеспечение Microsoft «дало противоречивые и неверно представленные результаты». Он заявил, что более широкий набор данных, опубликованный Microsoft, но не включённый в рецензируемую статью, показал случайный шум без чётких доказательств наличия зазора, который, как утверждала Microsoft, она обнаружила. Физик из Университета Питтсбурга Сергей Фролов также считает, что «ни Microsoft, ни кто-либо другой не заложили основу, где было бы ясно, что эти [основанные на фермионах Майораны] достижения правдоподобны, посредством серии надёжных экспериментов». По его мнению, существует лишь ряд статей, которые постоянно оспариваются на самом базовом уровне. В ответ Microsoft сообщила, что программное обеспечение является «практическим инструментом настройки» для поиска подходящих мест размещения кубитов на чипах. Куратор разработки квантового оборудования Microsoft Четан Наяк (Chetan Nayak) заявил, что код работает достаточно хорошо и регулярно используется для настройки чипов, выполняющих операции квантовых вычислений. «Это почти как спорить о том, возможен полёт или нет. А потом вы стоите рядом с самолётом, — сказал Наяк. — Так почему бы вам не запрыгнуть в него и не прокатиться?» Китайцы научили квантовый компьютер работать с большими данными — он мгновенно впитает всё
05.06.2026 [11:06],
Геннадий Детинич
Квантовые вычисления нуждаются не только в быстрых квантовых процессорах, но и в эффективном интерфейсе для загрузки больших объёмов классических данных. Зачем создавать квантовые вычислители, если они не могут помочь с обработкой накопленных объёмов информации? Ответы на многие вопросы только ждут, чтобы их нашли в завалах информационного мусора. И такое сопряжение возможно, о чём сообщили учёные из Китая.
Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews Китайские исследователи из Чжэцзянского университета (Zhejiang University) продемонстрировали Quantum Random Access Memory (QRAM) — архитектуру памяти, которая позволяет квантовому компьютеру обращаться к классическим данным в квантовой суперпозиции адресов с логарифмической сложностью по числу адресуемых ячеек (чем больше число адресуемых ячеек, тем меньше нужно адресов, что упрощает архитектуру). Иными словами, благодаря QRAM квантовый компьютер сможет за одну операцию извлекать существенно больше данных из классических компьютерных баз, многократно ускоряя их обработку. Учёные не только обосновали возможность подобной архитектуры (речь идёт не о памяти в классическом понимании, а о регистре с возможностью работать в суперпозиции), но и испытали этот интерфейс совместно со сверхпроводящим квантовым процессором для 4- и 8-битных классических регистров. Для них в проведённых экспериментах достоверность запросов составила соответственно около 0,809 ± 0,025 и 0,604 ± 0,005. Эти результаты демонстрируют, что на существующих квантовых устройствах QRAM может работать достаточно корректно, хотя масштабирование на большие объёмы памяти остаётся непростой задачей. Тем не менее представленная архитектура (интерфейс) QRAM демонстрирует осуществимость сопряжения квантовых вычислителей с классическими базами данных. Квантовые системы с извлечением данных из памяти в состоянии суперпозиции обретут невообразимую пропускную способность при чтении баз данных и приблизят наступление их практической ценности. Китайцы сделали чат-бот для квантовых вычислений — он воплощает простые слова в квантовых схемах
04.06.2026 [07:49],
Геннадий Детинич
Китайские учёные создали платформу для перевода поставленных обычным языком задач в выполняемые квантовым компьютером алгоритмы. Пользователю не нужно углубляться в сферу квантовых расчётов — достаточно просто сообщить, что требуется сделать, тогда как ИИ сам выберет квантовый алгоритм, создаст необходимые цепи из кубитов, произведёт расчёт и выдаст результат его работы в понятном простому человеку виде.
Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews Китайская компания Youshu Quantum Technology совместно с исследователями из Шанхая создала платформу UnitaryLab 2.0, которую представила как систему для управления квантовыми вычислениями с помощью обычного человеческого языка. Пользователю не нужно писать коды, разрабатывать квантовые схемы, настраивать среду разработки или разбираться в специфике квантового программирования: задачу можно сформулировать простым текстом, а программные ИИ-агенты должны сами преобразовать её в квантовый вычислительный процесс. Ключевая идея нового кросс-платформенного фреймворка — не создание нового квантового процессора, а построение интеллектуального интерфейса между человеком, квантовыми алгоритмами и вычислительной инфраструктурой. В обычной ситуации специалист должен сам выбрать алгоритм, описать задачу математически, написать код, построить квантовую цепь и запустить её на симуляторе или реальном квантовом устройстве. Здесь же часть этой работы берёт на себя система: она анализирует запрос, подбирает подходящие вычислительные методы, генерирует необходимые операции и помогает интерпретировать результат. Ставка делается на сложные научные и инженерные задачи: моделирование физических систем, решение линейных уравнений, дифференциальные уравнения, гамильтоново моделирование, оптимизацию, квантовое машинное обучение и криптографию. Предыдущая версия, UnitaryLab 1.0, уже позиционировалась как платформа квантовых научных вычислений, нацеленная на задачи, которые тяжело даются классическим суперкомпьютерам, в том числе в финансах, энергетике и медицине. Версия 2.0 добавляет к этому слой ИИ-агентов, который переводит задачу на язык непонятных большинству специалистов квантовых алгоритмов. «Мы превращаем квантовые научные вычисления из исключительной сферы деятельности технической элиты в доступную и универсальную технологию для всех», — заявил генеральный директор Youshu Quantum Чжан Лэй (Zhang Lei). По словам разработчиков «квантовых» ИИ-агентов, для ряда математических задач с многомерными компонентами ускорение расчётов может достигать 25 000 раз по сравнению с вычислениями на обычных суперкомпьютерах. Для популяризации своей разработки компания намерена открыть библиотеки квантовых алгоритмов с открытым исходным кодом и запустить новое хранилище «квантовых навыков», содержащее более 50 вычислительных шаблонов в более чем 10 категориях. Это должно побудить учебные учреждения, компании и разработчиков создавать отраслевые инструменты на базе представленной платформы, начиная от финансового моделирования и заканчивая моделированием материалов. Научное сообщество скептически отнеслось к квантовому процессору Microsoft Majorana 2
03.06.2026 [16:45],
Павел Котов
Microsoft рассказала о квантовом процессоре собственной разработки Majorana 2 и заявила о прорыве, который поможет в создании стабильного работоспособного квантового компьютера к 2029 году. Научное сообщество, однако, вновь отнеслось к проекту скептически, поставив под сомнение сами физические основы этой разработки.
Источник изображений: microsoft.com Компания назвала свой новейший квантовый чип Majorana 2 в честь существующей только в теории майорановской квазичастицы, которую она намерена использовать в качестве основы для нового топологического подхода к квантовым вычислениям. При сверхнизких температурах, утверждают в Microsoft, электроны вынуждены действовать коллективно, формируя майорановские квазичастицы, которые теоретически более устойчивы к физическому «шуму», из-за которого в других квантовых системах возникают ошибки. Если упростить, подход Microsoft — это своего рода сплетение тонких волокон в прочную верёвку: топологические квантовые биты (кубиты) создаются посредством управления множеством майорановских частиц на одном устройстве. Теоретически этот метод квантовых вычислений способен масштабироваться лучше, чем остальные, и Microsoft утверждает, что сможет размещать миллионы кубитов на одном чипе. Такое решение способно дать компании значительное преимущество в гонке за создание квантового компьютера, способного при решении определённых задач превзойти любую из существующих машин. В действительности репутация компании в рамках данного проекта была подпорчена. В 2021 году Microsoft была вынуждена отозвать направленную в журнал Nature статью после того, как независимые учёные указали, что результаты практической части исследования могли быть получены из-за дефектов материала, а не потому, что существует топологический кубит. Физики высказывали аналогичные опасения по поводу нескольких последующих публикаций компании и представленного в прошлом году чипа Majorana 1, в основу которого легла ставшая предметом спора технология. ![]() Спорным учёные назвали и препринт (PDF) новой статьи, ещё не прошедшей рецензирование. Инженеры Microsoft заменили алюминиевый сверхпроводник на свинцовый, что, по их словам, помогло увеличить время жизни гипотетического кубита — теперь оно составляет от 20 секунд до 1 минуты за счёт улучшения «топологического зазора», предотвращающего возникновение ошибок. Компания заявила, что добилась «быстрого прогресса» и теперь может ускорить реализацию своей дорожной карты, чтобы продемонстрировать «масштабируемые, практичные квантовые вычисления» к 2029 году. Представленные в новом препринте данные, вероятно, были получены по результатам нескольких опытов на одном устройстве, заявил физик из шотландского Университета Сент-Эндрюс Генри Легг (Henry Legg). «Можно увидеть что-то удивительное на одном устройстве и больше никогда этого не увидеть, потому что это какой-то случайный артефакт. Нужно много устройств, а в статье показано не это», — отметил учёный. «Если бы это была работа любого другого коллектива или аспиранта, она бы никогда не прошла рецензирование. Этот новый препринт не имеет научно-исследовательской основы, которую можно было бы считать прочной. Когда сегодня упоминают Microsoft, физики и специалисты по квантовым вычислениям просто посмеиваются или поднимают брови», — согласился с коллегой исследователь в области квантовых вычислений из Питтсбургского университета Сергей Фролов. Он также напомнил, что последний препринт такого рода от Microsoft не публиковался с лета прошлого года и, вероятно, был отклонён ведущими научными журналами. В Microsoft, однако, продолжают настаивать на своём. «Чтобы изобрести транзистор, Bell Labs не нужно было доказывать, что электрон существует. Нам действительно пришлось доказать, что майорановские квазичастицы и лежащая в их основе теория реальны», — подчеркнул исполнительный вице-президент Microsoft Джейсон Зандер (Jason Zander). D-Wave пообещала создать к 2032 году универсальный квантовый компьютер — лучший, чем у других
02.06.2026 [14:35],
Геннадий Детинич
Компания D-Wave, отдавшая без малого три десятка лет развитию платформ квантового отжига и почти достигшая квантового превосходства в этой сфере, резко меняет курс в сторону универсальных квантовых компьютеров на основе гейтов. Теперь ей предстоит догнать Google, IBM и других разработчиков, что компания обещает сделать быстро и даже изящно, используя весь накопленный опыт в создании квантовых вычислителей.
Источник изображений: D-Wave Отныне D-Wave представляет себя как «двухплатформенную» квантовую компанию: она будет развивать сразу два направления — уже коммерчески доступные системы на базе квантового отжига и перспективные квантовые компьютеры на основе гейтов (вентилей). Платформы на основе квантового отжига предназначены для задач оптимизации, моделирования материалов и отдельных ИИ-задач, а вентильная модель обеспечит более универсальные вычисления, в частности в области квантовой химии, молекулярного дизайна, новых систем хранения энергии и других сферах. В новой для себя области сверхпроводящих гейтов компания делает ставку на сверхпроводящие dual-rail-кубиты, или кубиты с «двухрельсовой» компоновкой. На практике это означает, что квантовое состояние каждого кубита будет как бы размазано по паре связанных резонаторов. Подобная архитектура позволяет выявлять ошибки кубитов на их собственном уровне без использования схем и алгоритмов коррекции ошибок. «Разногласия» в каждой паре резонаторов (в каждом кубите на этой архитектуре) будут проявляться сами собой исходя из физических принципов работы связки. Это позволит, не мудрствуя лукаво, выявлять и устранять до 90 % ошибок физических кубитов, что значительно сократит потребность в физических кубитах для построения каждого надёжного логического кубита. Компания уже имеет чёткий план реализации задуманного. Так, в 2026 году D-Wave хочет представить систему на 17 физических кубитах, где логическая ошибка будет возникать в два раза реже физической. В 2027 году — систему на 49 физических кубитах с ожидаемым 20-кратным снижением частоты ошибок. В 2028 году — систему на 181 физическом кубите с 2000-кратным снижением частоты возникновения ошибок. Это будет уже фактически прототип будущего отказоустойчивого квантового компьютера. ![]() Затем, в 2030 году, планируется система на 10 логических кубитах для первых отказоустойчивых алгоритмов, а в 2032 году — уже на 100 логических кубитах. Последняя система сможет выполнять алгоритмы с порядком миллиона операций и станет первым универсальным безошибочным квантовым компьютером компании. Поскольку предложенная ею архитектура двухрельсового кубита позволяет создавать логические кубиты с использованием сравнительно малого числа физических кубитов, квантовые вычислители D-Wave будут одними из самых простых и надёжных в мире, как считают в компании. Отдельно D-Wave рекомендует использовать для оценки эффективности квантовых вычислителей показатель «лямбда» — скорость, с которой снижается частота возникновения ошибок при добавлении новых механизмов коррекции. По мнению компании, в индустрии сейчас типичны значения Lambda около 2, когда каждый шаг коррекции примерно вдвое уменьшает вероятность ошибки, а D-Wave обещает довести этот показатель до 10, то есть добиться десятикратного снижения вероятности возникновения ошибок на каждом шаге совершенствования архитектуры. Если D-Wave сдержит обещание, это станет настоящим прорывом в создании квантовых вычислителей — достаточно компактных и неплохо масштабируемых, с чем сегодня всё ещё очень и очень сложно. Учёные создали генератор идеальной случайности — надёжной, как швейцарские часы
30.05.2026 [11:47],
Геннадий Детинич
Учёные из Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) сообщили о первом экспериментальном получении так называемой идеальной случайности — последовательности нулей и единиц, которую можно смело сертифицировать как лишённую скрытых параметров, что архиважно для криптографии, блокчейна и розыгрыша лотерей. Метод превосходит обычные квантовые технологии получения случайных величин, хотя опирается на основополагающие принципы квантовой механики.
Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews Настоящая неопределённость может быть получена только в квантовых приложениях, но даже она не является идеальной, а значит, уязвима для вдумчивого дешифрования. В любом физическом воплощении квантового генератора всегда присутствуют вещи, приводящие к предсказуемому дрейфу значений. Поэтому швейцарские учёные копнули глубже — смогли использовать для очищения квантовых данных базовые принципы квантовой механики, а именно — проверку неравенств Белла. Сегодня без измерений Белла в квантовых экспериментах — никуда. Только они надёжно подтверждают, к какой физике можно отнести результаты эксперимента — к классической или к квантовой. Исследователи собрали систему для измерений Белла в виде двух сверхпроводящих кубитов, связанных 30-м линией связи, также охлаждённой. Система позволяет запутывать два кубита, а дальность в 30 метров означает, что квантовый эффект запутанности сработает без прямой передачи данных, ведь даже скорости света не хватит, чтобы в момент измерения передать информацию от одного кубита к другому. После получения последовательности случайных нулей и единиц на предложенной платформе, специальный алгоритм «очищает» или, как говорят сами разработчики, служит своеобразным «усилителем» неопределённости. Проверка данных с помощью измерений Белла позволяет утверждать, что это фактически сертифицированная платформа для генерации истинно случайных значений. Это как атомные часы в измерениях — придёт время, уверены учёные, и подобные идеальные квантовые генераторы станут работать эталоном для получения случайных чисел. Настанет век настоящих случайностей — надёжных, как швейцарские часы! Чтобы построить к 2029 году работоспособный квантовый компьютер, IBM за пять лет потратит более $10 млрд
30.05.2026 [06:48],
Алексей Разин
Проблемами квантовых вычислений американская корпорация IBM занимается давно и серьёзно, а недавно она заявила, что готова в ближайшие пять лет потратить более $10 млрд, чтобы к 2029 году создать квантовый компьютер, который будет осуществлять масштабные и сложные вычисления стабильно и без ошибок.
Источник изображения: IBM Это заявление последовало после анонса президентом США Дональдом Трампом (Donald Trump) программы поддержки компаний, занимающихся квантовыми вычислениями. Власти страны решили направить $2 млрд на покупку акций девяти таких компаний. Американское правительство готово предоставить половину финансовых ресурсов, необходимых для реализации проекта Anderon — строительства специализированного предприятия по производству чипов для квантовых вычислений на территории США. Недавние прорывы в технологии квантовых вычислений подняли интерес к ним со стороны представителей различных отраслей, поскольку их можно применить как при создании новых лекарственных средств, так и для создания сложных финансовых моделей или решения криптографических задач. Впрочем, на пути масштабного практического внедрения квантовых вычислений пока стоят серьёзные препятствия в виде высокого уровня ошибок. В прошлом году глава Google Сундар Пичаи (Sundar Pichai) заявил, что до появления практически применимых квантовых компьютеров пройдёт не менее пяти или десяти лет. IBM упоминаемую выше сумму собирается направить на исследования и разработки, капитальные затраты, формирование партнёрской экосистемы, покупку необходимых активов и подготовку к масштабированию производства квантовых компьютеров. В проект Anderon компания вложит $1 млрд, а также предоставит партнёрам и клиентам свои технологии по производству чипов. В случае необходимости IBM направит для развития инициативы своих специалистов, не говоря уже о сопутствующей интеллектуальной собственности. Переговоры с потенциальными клиентами уже ведутся. К настоящему моменту IBM приняла участие в разработке более 90 квантовых систем — это больше, чем кто-либо ещё. Классические компьютеры отняли у квантовых машин монополию на симуляцию сотен кубитов — помогли тензорные сети
24.05.2026 [12:42],
Дмитрий Федоров
Учёные решили на обычном компьютере задачу квантовой физики, которая считалась доступной только квантовым компьютерам. Первичные расчёты удалось провести на персональном ноутбуке. Результаты опубликованы 21 мая в журнале Science.
Источник изображений: Lucy Reading-Ikkanda / Simons Foundation Физики из Центра вычислительной квантовой физики (CCQ) при Институте Флэтайрон (Flatiron Institute) Фонда Саймонса (Simons Foundation) и их коллеги из Бостонского университета (Boston University) смоделировали квантовую систему из сотен взаимодействующих кубитов — квантовых аналогов битов классического компьютера, расположенных в квадратных, кубических или алмазных решётках. В отличие от обычных битов, принимающих значения 0 или 1, кубиты могут находиться в суперпозиции — одновременно в нескольких состояниях. Из-за этого моделировать их поведение на классических компьютерах крайне трудно. В марте 2025 года другая группа учёных опубликовала в том же журнале статью, в которой сообщила о расчёте динамики особенно сложной кубитной системы на квантовом компьютере, и заявила, что повторить результат на классических машинах невозможно. «Когда мы в CCQ видим подобные заявления, мы всегда относимся к ним немного скептически, — говорит Джозеф Тиндалл (Joseph Tindall), научный сотрудник CCQ и первый автор новой статьи в Science. — Мол, а вы пробовали вот это? А вот то?» По словам соавтора исследования Майлза Стаудинмайра (Miles Stoudenmire), задача стала поводом проверить собственные разработки. Особую трудность создавала квантовая запутанность — явление, при котором состояния кубитов остаются взаимосвязаны даже на больших расстояниях, и рассматривать их по отдельности нельзя. По словам Тиндалла, волновая функция, описывающая состояние такой системы, стремительно растёт с увеличением числа частиц, и её объём быстро превышает возможности прямого хранения на компьютере. Работа с подобными объектами — типичная проблема квантовой физики, без решения которой невозможно предсказывать свойства квантовых материалов, например сверхпроводников.
Схема показывает, как тензорные сети сжимают описание запутанных кубитов и позволяют классическим компьютерам моделировать сложную квантовую динамику Команда CCQ нашла выход с помощью тензорных сетей — математических структур данных, которые сжимают информацию о волновой функции в компактную форму из небольших связанных между собой таблиц чисел. Тиндалл сравнивает их с «ZIP-файлом для волновой функции». Первичные расчёты он выполнил на ноутбуке, используя код библиотеки ITensor, разработанной в CCQ. Опубликованные результаты воспроизводят трёхмерную динамику с помощью трёхмерной тензорной сети. По словам Тиндалла, работа с такими объектами, особенно в трёх измерениях, почти не исследована: для этого нужны сложные алгоритмы и специализированный код. Для начальных вычислений он использовал алгоритм распространения доверия (англ. belief propagation), предложенный в 1980-х годах и недавно адаптированный для квантовых систем. Стаудинмайр отмечает, что этот метод менее точен, но значительно дешевле, и его проще запускать на сложных задачах, тогда как более изощрённые подходы прошлых лет не смогли бы даже начать работать с некоторыми из трёхмерных задач из-за их размера.
Схема объясняет, как тензоры хранят данные о запутанных кубитах в числовых таблицах и связываются индексами для передачи информации между соседними элементами сети Несмотря на скромные вычислительные ресурсы, моделирование достигло точности на уровне лучших мировых результатов. Расчёты сходились к решениям, совпадающим с теоретическими предсказаниями. Полученные данные совпали с результатами исследователей квантовых вычислений, но были получены без квантового компьютера. Тиндалл и Стаудинмайр подчёркивают, что классический и квантовый подходы не только конкурируют, но и дополняют друг друга. По словам Тиндалла, между классическими моделированиями и тем, что можно реализовать на квантовых компьютерах, существует большая синергия, а порог входа для классического подхода значительно ниже: достаточно написать код и запустить его на персональном компьютере. Команда уже работает над следующим этапом — моделированием систем с электронами, способными перемещаться между узлами решётки. Эта задача ещё сложнее и напрямую связана с моделированием квантовых материалов. Учёные разобрались со сверхпроводимостью алмаза — это шаг к долгожданному прорыву в квантовой и гибридной электронике
23.05.2026 [12:56],
Геннадий Детинич
Группа учёных из США впервые выяснила механизм перехода алмаза в состояние сверхпроводимости. Об этих свойствах драгоценных камней было известно давно, но детали процесса оставались невыясненными. Новые знания позволяют не просто наблюдать за сверхпроводимостью алмаза, а придавать ему те характеристики, которые будут востребованы в квантовых вычислениях и гибридной электронике будущего.
Источник изображения: ИИ-генерация Grok/3DNews В работе приняли участие исследователи из Университета Пенсильвании (Pennsylvania State University), Чикагского университета PME (University of Chicago PME) и квантового центра Q-NEXT. Состояние сверхпроводимости алмазом было достигнуто в процессе управляемого легирования бором или HBDD (heavily boron-doped diamond), в процессе которого атомы бора вводились в кристаллическую решётку алмаза и превращали исходно диэлектрический материал сначала в проводящий, а при низких температурах — в сверхпроводящий. Помимо уже известных преимуществ алмаза для электроники — твёрдости, высокой теплопроводности, прозрачности для множества диапазонов света и наличием дефектов с квантовыми свойствами, приобретение им сверхпроводимости сделает этот материал революционным для квантовых и классических вычислений. В своей основе проект подразумевал выращивание тонкоплёночных монокристаллических алмазных структур легированных бором. Плёнки создавались методом MPCVD — химическим осаждением в вакууме из плазмы. Исследовались образцы толщиной от 0,5 до 20 мкм, а ключевой образец имел толщину 0,5 мкм. Структурную однородность проверяли пространственной рамановской спектроскопией, AFM и TEM, что позволило подтвердить теорию наблюдением. Сверхпроводимость алмаза оказалась зернистой, но не из-за структуры кристалла, а из-за физических свойств его электронной структуры. В образце, который внешне выглядел однородным кристаллом, измерения показали своего рода мозаику из сверхпроводящих «лужиц» или островков, встроенных в кристалл. Для перехода в состояние сверхпроводимости «лужицы» должны соединиться в один транспортный путь для электронов. Очевидно, этим можно научиться управлять и создать алмаз с полной сверхпроводимостью. В качестве рычагов воздействия на процесс могут быть температура, магнетизм, токи и даже свет, что позволит добиться разнообразия свойств алмаза. Тем самым в легированном алмазе можно управлять сверхпроводящей «мозаикой» с помощью концентрации бора и набора управляющих механизмов. Подобное открывает возможность создавать в единой алмазной структуре разные по физическим свойствам кубиты, а также элементы обычной электроники. Иначе говоря, алмаз в сверхпроводящем состоянии может стать как интерфейсом между кубитами и классическими компьютерами, так и связующим звеном между системамии с разным типом кубитов. Это путь к многофункциональным квантовым чипам на одной алмазной платформе, что способно будет изменить квантовые и обычные вычисления. IBM создаст контрактное производство чипов завтрашнего дня — квантовое
22.05.2026 [11:39],
Геннадий Детинич
IBM и Министерство торговли США объявили о намерении создать Anderon — новую дочернюю компанию IBM с широкими правами самостоятельной работы. Предприятие будет обрабатывать 300-мм «квантовые» пластины для выпуска квантовых процессоров и сопутствующей электроники. Это попытка возврата IBM к контрактному производству после продажи заводов компании GlobalFoundries в 2014 году, но на новом уровне — для работы с заказчиками в сфере квантовых вычислений.
Источник изображения: IBM Деньгами в создании Anderon примет серьёзное участие Министерство торговли США. Оно внесёт в общий котёл $1 млрд в рамках закона CHIPS Act, а ещё $1 млрд выделит IBM. Также компания передаст новой структуре интеллектуальную собственность, производственные активы и профильных специалистов. Штаб-квартира и производство будут расположены в Олбани, штат Нью-Йорк. Выбор 300-мм пластин обусловлен современной производственной архитектурой — от изготовления заготовок для пластин до боксов для транспортировки, тестового и промышленного оборудования. Сегодня в этом сегменте представлено всё самое лучшее, и этим было бы грех не воспользоваться. На первом этапе запуска производства, если дело до него дойдёт (пока подписан только документ о намерениях), компания Anderon будет выпускать пластины для сверхпроводниковых кубитов и сопутствующей электроники. Это именно тот тип кубитов, на котором IBM строит свои квантовые процессоры: сверхпроводящие схемы охлаждаются почти до абсолютного нуля, а квантовые состояния управляются микроволновыми сигналами. Схемы с кубитами будут содержать сверхпроводящую разводку, сквозные кремниевые переходы (TSV), контактные группы и другие элементы. Также завод будет тестировать чипы и, возможно, заниматься их упаковкой. В дальнейшем IBM намерена организовать на предприятии Anderon контрактное производство для обслуживания заказов со всего мира. На этом этапе компания начнёт осваивать изготовление иных типов кубитов, отличных от её собственных. Тем самым компания будет стремиться стать мировым центром производства квантовых процессоров. На момент публикации пресс-релиза расшифровки названия или аббревиатуры Anderon не приводилось. На наш взгляд, это созвучная модификация и комбинация слов under и on, что можно трактовать как «включаем ниже», следуя квантовой логике проекта. Но мы можем ошибаться. Будет интересно узнать официальную версию. |