Опрос
|
реклама
Быстрый переход
Китай вторым после Google шагнул к отказоустойчивым квантовым компьютерам и сделал это элегантно
26.12.2025 [18:22],
Геннадий Детинич
«Вековая» проблема квантовых вычислителей — рост числа ошибок вместе с наращиванием числа кубитов. Больше кубитов — больше ошибок, что затрудняет масштабирование и появление мощных отказоустойчивых квантовых компьютеров. Год назад Google сообщила, что вместе с новым процессором Willow она первой в мире решила проблему масштабирования, создав процессор с большим числом кубитов и вдвое меньшей вероятностью появления ошибок. Теперь Китай её в этом догнал. 
Источник изображения: University of Science and Technology of China Команда исследователей из Университета науки и технологии Китая (University of Science and Technology of China) опубликовала в журнале Physical Review Letters работу, которую эксперты уже назвали «впечатляющей». Представленный почти одновременно с Google Willow процессор Zuchongzhi 3 с 107 кубитами (у Willow — 105 кубитов), как и его американский соперник, также показал увеличение числа кубитов с одновременным снижением частоты возникновения ошибок. Тем самым китайская команда заявляет о достижении порога отказоустойчивых квантовых систем — второй в мире и первой вне США. Более того, китайские разработчики утверждают, что им удалось реализовать более изящное и простое аппаратное решение проблемы коррекции ошибок. Так, если Google в процессоре Willow «подавляет ошибки» короткими импульсами тока, то в китайском процессоре Zuchongzhi 3.2 это происходит беспроводным способом — с помощью микроволнового излучения. В итоге китайская квантовая вычислительная платформа получается проще и эффективнее, а значит, её будет легче масштабировать. Как и Google Willow, китайский процессор Zuchongzhi 3.2 для коррекции ошибок использует поверхностный код и матрицу с разрядностью d=7. Эксперименты показали, что увеличение числа кубитов привело к снижению частоты появления ошибок с коэффициентом 1,4. Это хороший задел для совершенствования квантовых вычислителей, которых сегодня всё ещё не хватает для решения задач, неподъёмных для классических компьютеров. В России появился третий 70-кубитовый квантовый компьютер — теперь от МГУ
23.12.2025 [22:30],
Геннадий Детинич
Сообщается, что учёные физического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова, участвующие в Квантовом проекте, повысили размерность прототипа квантового вычислителя на одиночных нейтральных атомах рубидия до 72 кубитов. Масштабирование платформы с 50 кубитов до 72 заняло чуть больше года. К 2030 году разработчики обещают увеличить разрядность до 100 или даже 300 кубитов, планируя достичь квантового превосходства в начале 30-х годов. 
Источник изображения: МГУ Квантовый регистр с новым показателем был реализован научной группой Центра квантовых технологий физического факультета Московского университета в ходе контрольного эксперимента, проведенного в рамках российской дорожной карты по квантовым вычислениям, которой руководит Госкорпорация «Росатом». Точность двухкубитной операции была продемонстрирована на уровне 94 %. Станислав Страупе, руководитель сектора квантовых вычислений Центра квантовых технологий физического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова сказал: «В ходе эксперимента наша научная группа применила новую архитектуру квантового компьютера, особенностью которой является разделение вычислительного регистра на зону памяти для долгосрочного хранения информации, зону взаимодействия, в которой происходят операции, и зону считывания, где осуществляется измерение. В нынешнем контрольном эксперименте были задействованы первые две зоны, третью мы будем развивать на следующем этапе». «Если к 2030 году будет достигнут масштаб вычислителя в несколько сотен "хороших" кубитов с высокой достоверностью операций, это сделает возможным реализацию логических операций с коррекцией ошибок и запуск уникальных алгоритмов. Это будет граница задач, которые для классического компьютера уже невыполнимы. Иначе говоря, речь будет идти о квантовом превосходстве». Представленная МГУ платформа — это так называемый оптический стол. В основном это лазерная система, которая используется для охлаждения и управления состояниями атомов. Конкретная реализация опирается на одиночные нейтральные атомы рубидия, которые захватываются оптическими пинцетами (сфокусированными лазерными лучами). Благодаря использованию оптических пинцетов удалось относительно простыми средствами расширить систему до 72 кубитов и продолжить масштабирование в дальнейшем. Квантовый вычислитель Московского университета вошел в тройку лидеров российских квантовых компьютеров, достигших рубежа в 70 кубитов. Ранее в рамках контрольных экспериментов научными группами Квантового проекта были продемонстрированы 70-кубитный процессор на ионах иттербия и 72-кубитный вычислитель на ионах кальция. Самый мощный российский квантовый компьютер увеличил разрядность до 70 кубитов
19.12.2025 [10:24],
Геннадий Детинич
В декабре 2025 года научная группа Физического института имени П. Н. Лебедева РАН (ФИАН) представила прототип самого мощного российского квантового компьютера на базе ионов иттербия, достигший 70 кубитов. При этом всесторонние испытания 50-кубитового компьютера стартовали летом текущего года, что подчёркивает быстрый прогресс в развитии отечественных квантовых вычислителей. 
Объёмная ионная ловушка. Источник изображений: ФИАН Достижение стало ключевым этапом реализации национальной дорожной карты по квантовым вычислениям под эгидой госкорпорации «Росатом». Установка использует цепочку из 35 ультрахолодных ионов иттербия (¹⁷¹Yb⁺), где каждый ион кодирует в себе два кубита, формируя 70-кубитный квантовый регистр. Технически система основана на ионных ловушках объёмного типа и демонстрирует высокую точности операций: 99,98 % для однокубитных и 96,1 % для двухкубитных. По словам исследователей, 70 кубитов на объёмных ловушках могут являться мировым рекордом для этой технологии. Это позволяет расширять спектр решаемых задач и закладывает основу для практического применения квантовых вычислений в различных отраслях. В перспективе планируется переход к планарным ионным ловушкам, что поможет для дальнейшего масштабирования платформы. В 2025 году группа продемонстрировала работу однокубитных квантовых операций на таких ловушках. 
Цепочка из 35 ультрахолодных ионов иттербия (70 кубитов) Добавим, российские учёные активно развивают направление кудитов — многокубитных состояний одиночных регистров (по сути это похоже на запись нескольких бит данных в каждую ячейку памяти). Так, каждый регистр 70 кубитового вычислителя (ионная ловушка или ион в ней) кодирует четыре квантовых состояния — образует кукварт. Такая технология позволяет значительно масштабировать квантовые вычислители, хотя выполнение операций чтения и записи становятся значительно сложнее. Российские исследователи смогли с этим справиться, о чём в остальном мире пока только мечтают. Да воссияет «Солнце»: представлен передовой квантовый суперкомпьютер Helios с облачным доступом
06.11.2025 [16:12],
Геннадий Детинич
Компания Quantinuum, один из ведущих игроков в области квантовых вычислений, объявила о коммерческом запуске своей новой квантовой системы Helios. По заявлению компании, это событие знаменует переход квантовых технологий от лабораторных экспериментов к промышленному применению. Helios позиционируется как наиболее точный универсальный коммерческий квантовый компьютер, доступный через облачные сервисы и локально. 
Художественное представление системы Helios. Источник изображения: Quantinuum Хотя имя Quantinuum на квантовом рынке появилось лишь в 2021 году, оно имеет свою историю. В том же году квантовое подразделение легенды мира электроники — компании Honeywell (Honeywell Quantum Solutions) — объединилось с разработчиком квантовых сред и приложений — компанией Cambridge Quantum Computing. Так родилась компания Quantinuum, уже имеющая в активе первые работающие у избранных клиентов квантовые системы. Поэтому Helios, олицетворяющий божественный образ Солнца, стал продолжением, а возможно, и кульминацией разработок Honeywell. Эта компания занималась квантовыми платформами на ловушках ионов. Ионы охлаждаются в специальной герметичной камере до температур, близких к абсолютному нулю, а управляются они лазерными импульсами. Компьютер Quantinuum Helios работает по тому же принципу. Это система на 98 физических кубитах, способная конфигурироваться в 48 логических кубитов с поддержкой исправления ошибок. Соотношение физических и логических кубитов как 2:1 представляется фантастическим и является рекордным в области квантовых компьютеров, где обычно на каждый логический кубит приходятся десятки и даже больше физических кубитов. Компьютер Helios уже представлен ряду партнёров компании, включая JPMorgan, которая использует его для работы с финансами. В течение двух–четырёх лет Quantinuum обещает представить ещё более мощную систему — Apollo, которая будет располагать тысячами физических кубитов и сотнями логических. Что важно, сегодня компания также выпускает программный пакет Guppy для создания алгоритмов для своих квантовых платформ. Особенность пакета и системы Helios в том, что все созданные для неё алгоритмы можно будет масштабировать для запуска на всё новых системах — на Apollo и последующих. Это тоже ранее небывалый случай: обычно все квантовые алгоритмы уникальны и заточены строго под одну систему. По всем признакам Helios может стать революционной платформой для мира квантовых вычислений. Но станет ли таковой — это пока открытый вопрос. IBM заставила алгоритм коррекции ошибок квантовых компьютеров работать на обычных чипах AMD
24.10.2025 [19:57],
Сергей Сурабекянц
Сегодня компания IBM сообщила о реальной возможности запуска ключевого алгоритма коррекции ошибок квантовых вычислений на общедоступных чипах производства компании Advanced Micro Devices. Это открытие может существенно приблизить начало коммерческого использования квантовых вычислений. 
Источник изображения: IBM Квантовые компьютеры используют так называемые кубиты для решения специфических задач, например, расчёта взаимодействия триллионов атомов на протяжении больших временных промежутков. На поиск ответа обычным компьютерам потребовались бы тысячи лет. Однако квантовые вычисления подвержены ошибкам и влиянию шума, которые могут быстро свести на нет вычислительную мощность квантового чипа. В июне IBM заявила, что разработала алгоритм для работы с квантовыми чипами, способный устранять подобные ошибки. В исследовательской работе, которая должна быть опубликована 27 октября, компания продемонстрирует его запуск в реальном времени на чипе AMD типа Valve Array («программируемая вентильная матрица»). 
Источник изображения: AMD По словам директора по исследованиям IBM Джей Гамбетта (Jay Gambetta), исследование доказало, что новый алгоритм IBM для коррекции ошибок квантовых вычислений не только работает в реальном мире, но и запускается на существующем чипе AMD, который «смехотворно дёшев». Он также подчеркнул, что «внедрение алгоритма и демонстрация того, что он действительно в 10 раз быстрее, чем требуется, — это большая задача», которая была завершена на год раньше запланированного. IBM стремится завершить работы по созданию полноценного квантового компьютера Starling к 2029 году. 
Источник изображения: IBM Новость из будущего: квантовая компания совершила рекордную закупку добытого на Луне гелия-3
17.09.2025 [13:13],
Геннадий Детинич
Как сообщает The Washington Post, недавно состоялась крупнейшая и уникальная сделка по закупке добытого на Луне сырья — гелия-3. Покупателем выступила компания Bluefors, создающая, в том числе, криогенные камеры для квантовых компьютеров. В качестве продавца договор заключила компания Interlune, созданная выходцами из Blue Origin. Сделка предусматривает закупку десятков тысяч тонн гелия-3 на сумму свыше $300 млн. 
Проект лунного экскаватора для добычи гелия-3. Источник изображений: Interlune Заключённая сделка стала крупнейшей в истории покупкой природного ресурса из космоса. Эксперты уже увидели в этом признаки запуска космической экономики и начало роста рынка гелия-3 в частности. Очевидно, что технологии для реализации подобных проектов пока не доказали свою состоятельность. Однако это осознанный риск, поскольку изотоп гелий-3, редкий на Земле, считается ключевым для будущего супервычислений и квантовых систем, что делает его добычу на Луне потенциально востребованной и окупаемой. Считается, что гелий-3 жизненно необходим для охлаждения квантовых компьютеров, которые для обработки информации используют кубиты и иные принципы построения вычислительных платформ. Эти машины требуют экстремально низких температур — около 7 мК (-273.143 °C), чтобы минимизировать ошибки в работе кубитов. Компания Bluefors разрабатывает холодильные системы, использующие смесь гелия-3 и гелия-4, для достижения близких к этому условий, но работа на чистом гелии-3 поможет приблизиться к необходимому рубежу. Запасы гелия-3 на Земле крайне ограничены, так как он образуется в основном при распаде трития в ядерных арсеналах. Луна, напротив, богата гелием-3, который накапливался на её поверхности миллиарды лет при переносе солнечным ветром от нашей звезды, что делает Луну перспективным источником этого ресурса. Если всё пойдёт по плану, то компания Bluefors будет получать 10 000 т гелия-3 ежегодно в период с 2028 по 2037 год. Компания Interlune, основанная бывшими руководителями Blue Origin, разрабатывает технологии для добычи гелия-3 на Луне. Поэтому неудивительно, что Bluefors обратилась именно к ней в поисках этого редкого изотопа. Процесс добычи будет включать четыре этапа: раскопку лунного грунта, сортировку мелких частиц, выделение гелия-3 из газовой смеси и его транспортировку на Землю (Interlune будет заниматься только добычей, а доставку осуществят другие). Компания уже провела успешные испытания прототипов оборудования, включая экскаватор, способный обрабатывать 100 тонн грунта в час, и технологию разделения изотопов в условиях, имитирующих лунную среду. Интересно, что сделка с Bluefors — это не единственный шаг Interlune к коммерциализации добычи ископаемых на Луне. Компания также заключила контракты на поставку гелия-3 Министерству энергетики США (на 3 литра) и компании Maybell Quantum (на тысячи литров), что указывает на растущий спрос на этот изотоп. По оценкам Interlune, на Луне содержится более миллиона тонн гелия-3, а его рыночная стоимость сегодня составляет $20 млн за кг (это 7500 литров). Подобные оценки делают гелий-3 единственным ресурсом, который экономически оправдывает космическую добычу уже теперь. Генеральный директор Interlune Роб Мейерсон (Rob Meyerson) подчёркивает, что сделка с Bluefors — это «самый сильный сигнал» спроса на лунный гелий-3, который может стать основой для квантовых вычислений и даже термоядерной энергетики в будущем. Перспективы лунной добычи гелия-3 открывают новую эру в космической экономике, но остаются значительные риски. 
Испытания прототипа экскаватора на Земле Для реализации амбициозных планов Interlune необходимы дальнейшие технологические прорывы и инвестиции. Тем не менее, интерес со стороны крупных игроков, таких как Bluefors, и поддержка законодательства США, с 2015 года предоставляющего права на добычу ресурсов на небесных телах, делают идею менее фантастической. В ближайшие годы развитие квантовых технологий может стать катализатором для создания устойчивой цепочки поставок гелия-3, что потенциально изменит не только вычислительные технологии, но и подходы к освоению космоса. Отечественный квантовый процессор с наибольшим числом кубитов прошёл испытания и готов к масштабированию
01.07.2025 [22:18],
Геннадий Детинич
Учёные из Физического института имени П. Н. Лебедева РАН опубликовали в журнале «Успехи физических наук» статью о всесторонних испытаниях созданного в России 50-кубитного квантового компьютера на холодных ионах. Это передовая разработка не только в России, но и в мире. Ряд применённых в системе технических решений не имеет аналогов и позволяет запускать квантовые алгоритмы на куквартах — кубитах с четырьмя состояниями. 
Ионная ловушка — сердце 50-кубитного квантового процессора. Источник изображения: ФИАН Российская разработка сравнима с переходом от памяти, записывающей два бита в ячейку, к памяти, записывающей четыре бита. Это не только увеличивает плотность размещения кудитов (кубитов с большим числом поддерживаемых состояний), но и требует более серьёзного подхода к снижению шумов — например, в лазерных импульсах, управляющих кубитами-холодными ионами. Исследователи изначально поставили перед собой более сложную задачу — добиться возможности запуска на квантовой платформе более сложных алгоритмов без увеличения числа физических кубитов — и успешно её решили. Фактически платформа была создана в октябре 2024 года в рамках реализации дорожной карты «Квантовые вычисления», стартовавшей в 2020 году под эгидой Госкорпорации «Росатом». Спустя пять лет задача была выполнена, что зафиксировано в опубликованной научной работе. «На уровне до полусотни кубитов ионные вычислители — наиболее совершенные среди квантовых устройств. При их создании одна из самых сложных задач — научиться делать запутывающие операции, для чего нужно заставить кубиты взаимодействовать друг с другом контролируемым образом. Еще один вызов — увеличение числа кубитов без потери качества и скорости операций. Так, в ходе тестирования были исследованы ключевые характеристики компьютера — достоверность однокубитных и двухкубитных операций, а также время когерентности — согласованной работы кудитов до того, как их квантовое состояние будет разрушено», — рассказал научный сотрудник ФИАН Илья Заливако. Как пояснили специалисты, в российском вычислителе для выполнения квантовых операций используется цепочка из 25 ионов иттербия (¹⁷¹Yb⁺), которые удерживаются лазерами и охлаждаются почти до абсолютного нуля. В таком состоянии кубитами управляют с помощью лазерных импульсов. Квантовые алгоритмы представляют собой последовательности таких воздействий. В ФИАН отметили, что архитектура кудитов выгодна для ряда квантовых алгоритмов, и для её реализации учёные предложили ряд оригинальных научных и технических решений. В частности, был разработан новый способ защиты кудитов от декогеренции. Из-за большей сложности кудиты сильнее подвержены разрушению квантовых состояний, поэтому методы их защиты требуют более сложных подходов. Также были внедрены новые методы охлаждения ионов, фильтрации лазерных шумов и множество других оригинальных решений. Для всестороннего испытания разработки были использованы задачи, которые в будущем позволят выполнять реальные квантовые расчёты. В частности, были реализованы алгоритмы Гровера, предполагающие поиск по неупорядоченной базе данных, произведены расчёты структур нескольких молекул, а также выполнены симуляции ряда динамических систем. Кроме того, специалисты ФИАН одними из первых в мире применили ионный процессор для решения практически полезных задач. Так, в ходе эксперимента была обучена нейросеть, способная распознавать написанные от руки изображения цифр. В будущем такая технология может применяться, например, для быстрого поиска новых эффективных молекул, распознавания лиц, анализа ДНК и множества других задач. «Разработанный в нашем Институте квантовый компьютер — это не просто экспериментальный прототип — это полноценная платформа для проведения исследований и решения задач. Следующий этап развития системы связан с повышением точности операций и времени когерентности. Помимо этого, мы продолжаем изучать новые подходы к использованию кудитов, где являемся одними из лидеров в мире. Также осваиваем подходы к масштабированию устройств и их серийному производству», — отметил директор ФИАН, академик РАН Николай Колачевский. На следующем этапе реализации дорожной карты планируется создание коммерческих квантовых компьютеров. Разработка таких систем потребует компактных решений и высокой степени автоматизации. Серийные квантовые вычислители должны быть более надёжными и не требовать постоянного обслуживания. Учёные заставили цифровой контроллер работать почти при абсолютном нуле — это прорыв для квантовых компьютеров
27.06.2025 [22:02],
Геннадий Детинич
Учёные из Университета Сиднея (University of Sydney) разработали контроллер спиновых кубитов, который способен работать при температуре в несколько милликельвинов. Это почти рядом с абсолютным нулём (-273,15 °C), когда колебания атомов практически затухают. Разработка позволит расположить контроллер рядом со сверхпроводящими кубитами, которыми он управляет, что обеспечит лёгкость масштабирования квантовых компьютеров до сотен тысяч и миллионов кубитов. 
Источник изображения: Fiona Wolf / University of Sydney Современный квантовый вычислитель на сверхпроводящих кубитах немыслим без множества кабелей, которые выходят из криогенной камеры с кубитами. Кубиты должны охлаждаться до температуры, близкой к абсолютному нулю, чтобы их квантовые состояния не нарушались во время запуска программ — это снижает помехи и влияние шума. Однако контролирующую кубиты электронику нельзя поместить внутрь криогенной камеры — электроника просто откажется работать. Полупроводники контроллера потеряют свои рабочие характеристики. Поэтому приходится использовать множество кабелей. Кроме того, электроника выделяет тепло, что разрушит квантовые состояния кубитов, если она будет находиться рядом с ними. Запутанное и многочисленное кабельное хозяйство затрудняет масштабирование компьютеров на сверхпроводящих кубитах. Поэтому вопрос переноса управляющей электроники в камеру с кубитами — это вопрос масштабирования. Так, компания Intel смогла создать контроллеры, которые выдерживают охлаждение чуть ниже 4 К, но этого недостаточно. Дальше всех пошла американская компания SEEQC (Superconducting Energy Efficient Quantum Computing), которая в 2023 году сообщила о разработке CMOS-контроллера, способного работать при охлаждении до 20 мК — это уже значимый результат. Учёные из Австралии не уточняют точные температуры, которых они смогли достичь, но по их словам, это несколько милликельвинов. Разработка оказалась настолько перспективной, что на её основе профессора Университета Сиднея создали сразу три стартапа: Uniii, Emergence Quantum и Diraq. Все они будут коммерциализировать технологию производства сверхтолерантных к охлаждению CMOS-контроллеров для управления сверхпроводящими кубитами. Точнее, речь идёт о спиновых кубитах, которые используют в качестве квантового бита один электрон и управляют его спином. По сути, это обычные транзисторы, в канале которых используется один-единственный электрон. Таких транзисторов можно изготовить миллиард на каждый квадратный сантиметр — и это можно масштабировать до невообразимых пределов. Но с управлением такого массива кубитов всё упирается в пучки кабелей. Поэтому мы снова возвращаемся к переносу управляющей электроники внутрь криогенной системы. Как утверждают австралийцы, у них теперь есть решение. 
Источник изображения: Nature 2025 Более того, в опубликованной в журнале Nature работе исследователи показали, что их CMOS-контроллер не только работает при охлаждении до нескольких милликельвинов, но также выделяет крайне мало тепла — всего 20 нВт/МГц. На примере однокубитовой и двухкбитовой платформы они продемонстрировали, что расположение контроллера на расстоянии 3 мм от квантового процессора не повлияло на кубиты. Время когерентности оставалось примерно одинаковым как с контроллером внутри, который потреблял 10 мкВт, так и с управлением кубитами по кабелям внешним контроллером. «Это даёт надежду на то, что кубитами действительно можно управлять в больших масштабах, интегрируя сложную электронику в [рабочие] условия криогенных температур. В нашей статье показано, что при тщательном проектировании системы управления хрупкие кубиты вряд ли заметят переключение транзисторов в чипе, расположенном на расстоянии менее миллиметра», — резюмируют авторы работы. Найден новый способ поиска простых чисел — теперь RSA-шифрование устоит перед квантовыми компьютерами
21.06.2025 [21:56],
Геннадий Детинич
Издаваемый Национальной академией наук США (NAS) престижный рецензируемый журнал Proceedings of the National Academy of Sciences присудил ежегодно учреждаемую премию Cozzarelli Award группе математиков во главе с исследователем из США Кеном Оно (Ken Ono) из Университета Вирджинии. Кен с коллегами нашли прямую связь между простыми числами — основой RSA-ключей — и уравнениями 1800-летней давности, что стало прорывом в области защиты данных. 
Источник изображения: ИИ-генерация Grok 3/3DNews Открытие поможет защитить данные в эпоху квантовых компьютеров, которые скоро начнут угрожать RSA-шифрованию. Сегодня даже самые мощные классические суперкомпьютеры не способны за разумное время факторизовать достаточно большие целые числа — разложить их на простые множители для вычисления ключей шифрования. Потенциально с такой задачей начнут справляться только квантовые компьютеры за счёт явления суперпозиции, когда информация в каждом кубите будет представлена одновременно множеством состояний от 0 до 1, а не одним или другим фиксированным значением. Таким образом, учёным надо научиться находить всё большие простые числа (сейчас самое большое найденное простое число состоит из 41 млн цифр), а также искать иные подходы для определения таковых. Проделанная коллективом Кена Оно работа из таких — они нашли неизвестную ранее взаимосвязь между так называемыми диофантовыми уравнениями и простыми числами. Открытие диофантовых уравнений приписывают математику III века Диофанту Александрийскому. Они могут быть невероятно сложными, но если полученный ответ окажется верным, это означает, что число будет простым. По сути, это новый способ исследования простых чисел, который никогда ранее не использовался. «Простые числа, составляющие основу мультипликативной теории чисел, являются решениями бесконечно многих специальных “диофантовых уравнений” в хорошо изученных статистических разбиениях, — пишут авторы. — Другими словами, целочисленные разбиения позволяют находить простые числа бесконечно многими естественными способами». Проделанная учёными работа могла быть сделана 20, 30 и 80 лет назад, когда стала понятна важность шифрования данных, и в любом случае она бы произвела фурор среди специалистов. Удивительно, до сих пор её никто не делал, подчёркивают авторы исследования и добавляют, что теперь открывается возможность подключить к анализу простых чисел ряд статистических методов. Тем самым RSA-шифрование может получить второе дыхание и ещё окажет сопротивление квантовым компьютерам через пять, десять или больше лет. Крупнейший в мире квантовый компьютер на сверхпроводящих кубитах запущен в Японии
21.06.2025 [13:49],
Геннадий Детинич
В Японии запущен крупнейший в мире квантовый компьютер на сверхпроводящих кубитах. Систему разработали и изготовили компания Fujitsu и институт RIKEN. Над разработкой квантовых вычислителей они работают вместе с 2012 года. В марте 2023 года партнёры представили первый в Японии национальный 64-кубитный квантовый компьютер и обещали увеличить число кубитов до 100 в 2025 году, но превзошли сами себя и собрали систему на 256 кубитах — крупнейшую в мире. 
Источник изображения: Roselyne Min/Euronews Японские инженеры смогли достичь рекордных показателей благодаря новой архитектуре сверхпроводящих квантовых процессоров. Во-первых, они сделали её микрокластерной, организовав кубиты в ячейки по четыре штуки в каждой. Во-вторых, ячейки выстроили не только в ряд, но также в виде многоэтажной или трёхмерной структуры, не забыв при этом решить проблемы теплоотвода. Возросшая плотность размещения кубитов позволила поместить 256-кубитный процессор в корпус прежнего 64-кубитного. Тем самым появился задел для дальнейшего масштабирования квантовых сверхпроводящих процессоров, что специалистами в этой сфере расценивается как наиболее сложная задача при создании имеющего практическую ценность универсального и устойчивого к ошибкам квантового компьютера. Нелишне напомнить, что большинство научных работ доказывают, что имеющий практическую ценность отказоустойчивый квантовый компьютер может быть создан, начиная с платформы с миллионом физических кубитов. Японские исследователи считают, что новая кластерная и трёхмерная архитектура доказывает возможность приблизиться к заветному рубежу в миллион кубитов в пределах разумных объёмов помещений под квантовые системы. Отдельно подчёркивается, что 256-кубитный компьютер Fujitsu и RIKEN достиг той же высочайшей плотности размещения сигнальных и управляющих кабелей, необходимых для работы с кубитами — чтения, программирования и коррекции ошибок, что и квантовые системы Google и IBM. Типичный квантовый компьютер на сверхпроводящих кубитах выглядит как люстра с массой входных и выходных кабелей с высокочастотными разъёмами. Это всё потому, что для работы со сверхпроводящими кубитами для неразрушающего чтения требуются микроволновые (радиочастотные) сигналы. Добавим к этому тщательное экранирование каждого сигнального провода и получаем жгуты кабелей, затрудняющие масштабирование. Выходом может стать перенос контролирующей электроники внутрь криогенной камеры к кубитам, но такое охлаждение полупроводники пока не выдерживают. Это всё в будущем. А пока создаются гибридные платформы, в которых обычные суперкомпьютеры управляют кубитами. Европа, кстати, как отмечает источник, отстаёт от США и Японии в вопросе высокоплотного монтажа интерфейсов для сверхпроводящих квантовых вычислителей. Добавим, 256-кубитный компьютер Fujitsu и RIKEN доступен клиентам через облако во всём мире. Впрочем, доступ, вероятно, ограничен узким кругом клиентов, имена которых держатся в тайне. В любом случае, пока идёт проверка идей и поиск задач, которые квантовые вычислители могут решать на современном уровне своего развития. В новом году Fujitsu и RIKEN обещают представить 1000-кубитовую платформу, что станет новым шагом вперёд к мечте — к универсальному отказоустойчивому квантовому вычислителю, в ряде задач в миллиарды раз превосходящему классические компьютеры. Китай готов к массовому производству суверенных 1000-кубитовых квантовых компьютеров
17.06.2025 [16:37],
Геннадий Детинич
Китайский стартап QuantumCTek из Хэфэя представил универсальный блок контроля и управления сверхпроводящими кубитами. Полностью разработанный в Китае модуль способен управлять 1000 кубитов. Его можно использовать с любой сверхпроводящей квантовой платформой. Система может быть расширена до управления 5000 кубитами, а после значительной модернизации — до 10 000 кубитов. 
Источник изображения: QuantumCTek За плечами инженеров и учёных QuantumCTek разработка и производство блоков управления для ряда национальных квантовых платформ. В частности, на её первой системе был создан квантовый компьютер Zuchongzhi 3.0 («Дзучунчжи-3»), который, согласно предыдущим заявлениям, не уступает передовой квантовой системе Google Willow со 105 сверхпроводящими кубитами. Представленный 16 июня 2025 года блок управления ez-QREngine 2.0 позволит на порядок расшить соответствующую квантовую архитектуру. Блок ez-QREngine 2.0 обеспечивает точную генерацию сигналов, сбор данных и управление квантовыми чипами. Утверждается, что это самый компактный и эффективный продукт такого рода в Китае. Также он более чем в два раза дешевле аналогичных блоков иностранного производства, что делает Китай независимым от импорта в сфере квантовых вычислительных платформ. Для увеличения числа управляемых кубитов разработчик использовал схему прямой радиочастотной выборки и реализовал масштабную тактовую синхронизацию, что позволило снизить уровень шума и повысить согласованность и точность управления. Новая система была официально представлена нескольким исследовательским и промышленным учреждениям, включая Университет науки и технологий Китая и China Telecom Quantum Group. Исследовательская группа планирует сделать её доступной для ряда организаций, предоставив возможность управления более чем 5000 кубитами. По данным компании, это знаменует собой значительный шаг вперёд в усилиях Китая по разработке крупномасштабных сверхпроводящих квантовых компьютеров с исправлением ошибок. По словам Ван Чжэхуэя (Wang Zhehui), заместителя директора Исследовательского центра квантовых вычислений в Аньхое, который также возглавляет исследовательскую группу QuantumCTek, система ez-QREngine 2.0 была протестирована на рекордном для страны 504-кубитном сверхпроводящем квантовом компьютере, где её стабильность и точность были полностью подтверждены. Ван добавил, что команда работает над созданием новой системы управления, предназначенной для 10 000-кубитных систем с поддержкой коррекции ошибок. «Цель состоит в том, чтобы сосредоточиться на ключевых технологиях для обеспечения превосходства квантовых вычислений, коррекции квантовых ошибок и практического применения квантовых систем — что ещё больше укрепит независимую экосистему квантовой индустрии Китая», — отметил он. IBM построит первый в мире модульный квантовый компьютер с 200 логическими кубитами и встроенной коррекцией ошибок
11.06.2025 [10:42],
Геннадий Детинич
Компания IBM обновила план по созданию первого в мире отказоустойчивого квантового компьютера для решения практических задач. Система получила имя Starling (англ. — скворец). Она будет оперировать 200 логическими кубитами. Ввод в строй намечен на 2029 год. Научного барьера для создания этой системы больше нет, теперь предстоит решать обычные инженерные задачи. 
Художественное представление квантовой системы IBM «Скворец». Источник изображения: IBM В настоящий момент готовых аппаратных решений для построения системы Starling нет. Компания IBM будет двигаться к ней поэтапно. Система будет развернута в новом квантовом центре обработки данных IBM в Покипси, штат Нью-Йорк. Ожидается, что она будет выполнять в 20 000 раз больше операций, чем современные квантовые компьютеры. Для моделирования квантовых вычислительных состояний IBM Starling потребовалась бы память, превышающая квиндециллион байт (1048), что далеко выходит за пределы возможностей самых мощных суперкомпьютеров в мире. «IBM прокладывает путь к следующему рубежу в области квантовых вычислений, — заявил Арвинд Кришна (Arvind Krishna), председатель совета директоров и генеральный директор IBM. — Наш опыт в области математики, физики и инженерии открывает путь к созданию крупномасштабного отказоустойчивого квантового компьютера, который решит реальные проблемы и откроет огромные возможности для бизнеса». Крупномасштабный отказоустойчивый квантовый компьютер с сотнями или тысячами логических кубитов может выполнять от сотен миллионов до миллиардов операций, что ускорит и удешевит процессы в таких областях, как разработка лекарств, поиск материалов, химия и оптимизация. Система «Скворец» сможет выполнять 100 млн квантовых операций с использованием 200 логических кубитов. Это станет основой для следующей системы — «Голубая сойка» (Blue Jay), которая будет способна выполнять 1 млрд квантовых операций с использованием 2000 логических кубитов. «Сойка» появится в 2033 году как развитие «Скворца». Если она станет реальностью, то с традиционным шифрованием, похоже, придётся прощаться навсегда.  Следует напомнить, что для решения проблемы отказоустойчивости на каждый логический кубит, участвующий в вычислениях, должно приходиться 1 млн физических (аппаратных) кубитов. Об этом говорят базовые работы по квантовым вычислениям. За последние несколько лет эти требования были заметно смягчены, но компания IBM пока не готова сообщить, сколько физических кубитов будет задействовано для каждого логического кубита. Тем не менее, это предполагает крайне сложную архитектуру процессоров, чтобы квантовый компьютер в итоге поместился в вычислительный зал, а не занял площадь пары-тройки футбольных полей. В IBM заявили, что они создали перспективную архитектуру, которая будет способна проводить квантовые расчёты с запутыванием такого огромного числа физических кубитов. В основе архитектуры лежит предложенный компанией код. Без сомнения, успех реализации эффективной отказоустойчивой архитектуры зависит от выбора кода для исправления ошибок, а также от того, как спроектирована и построена система, позволяющая масштабировать этот код. Само собой, этот код должен быть привязан к архитектуре, что заставит IBM действовать в достаточно жёстких рамках. Основные требования к архитектуре — это устойчивость к сбоям, что позволит подавлять достаточное количество ошибок для успешной работы полезных алгоритмов; способность подготавливать и измерять логические кубиты с помощью вычислений; применимость универсальных инструкций к логическим кубитам; способность декодировать измерения логических кубитов в режиме реального времени и изменять последующие инструкции; модульность для масштабирования до сотен или тысяч логических кубитов для запуска более сложных алгоритмов; а также достаточная эффективность для выполнения значимых алгоритмов с использованием реальных физических ресурсов, таких как энергия и инфраструктура. В двух новых технических документах компания IBM рассказала, как это будет выглядеть. Во-первых, она представила код qLDPC — квантовые коды с низкой плотностью проверок чётности (по аналогии с классическими LDPC). Этот код значительно сокращает количество физических кубитов, необходимых для исправления ошибок, и уменьшает требуемые накладные расходы примерно на 90 % по сравнению с другими перспективными кодами. Кроме того, в нём описаны ресурсы, необходимые для надёжного запуска крупномасштабных квантовых программ, что доказывает эффективность такой архитектуры по сравнению с другими. Во второй статье компания рассказала, как эффективно декодировать информацию с физических кубитов, и предложила способ выявления и исправления ошибок в реальном времени с помощью обычных вычислительных ресурсов.  В реальности это будет выглядеть следующим образом. В конце 2025 года IBM представит процессорный модуль Loon (англ. — гагара). Модуль предназначен для тестирования компонентов архитектуры кода qLDPC, включая «C-соединители», которые соединяют кубиты на больших расстояниях внутри одного чипа. Об усложнении архитектуры и связей внутри многослойного чипа даёт представление изображение выше, где сравниваются современный квантовый процессор IBM Heron и Loon. В 2026 году компания представит первый модульный процессор Kookaburra (кукабара), предназначенный для хранения и обработки закодированной информации. Он объединит квантовую память с логическими операциями и станет базовым строительным блоком для масштабирования отказоустойчивых систем за пределы одного чипа. В 2027 году IBM выпустит процессорный модуль Cockatoo (какаду). Он объединит два модуля Kookaburra с помощью «L-образных соединений». Эта архитектура позволит связывать квантовые чипы, как узлы в более крупной системе, без необходимости создавать непрактично большие чипы. Система «Скворец» будет построена на объединении модулей «Какаду» в единую платформу. Платформа предполагает криогенное охлаждение базовых компонентов примерно до 4 кельвина (-269,15 °C). Для интеграции с обычными вычислительными средствами связующую электронику также придётся охлаждать до таких температур. Впрочем, система не будет размещаться вся в холодильнике, только вычислительные узлы. Компания IBM сделала заявку, способную перевернуть мир вычислений. Насколько она сможет воплотить это в жизнь — пока открытый вопрос. IBM развернула один из мощнейших в мире квантовых компьютеров — у него 156 кубитов
16.04.2025 [17:54],
Геннадий Детинич
Глава немецкого подразделения IBM сообщил, что компания развернула в Германии один из своих мощнейших квантовых компьютеров. Система получила название Aachen. Она построена на втором поколении квантового процессора Heron. 
Источник изображения: IBM В своём посте в LinkedIn Дэвид Фаллер (David Faller) сообщил, что система доступна клиентам компании через сервис IBM Quantum Cloud Platform, а физически она размещена в европейском центре обработки данных IBM Quantum, расположенном к югу от Штутгарта в Германии. Процессоры Heron были представлены в декабре 2023 года. На момент анонса сообщалось о 133 кубитах и пятикратном снижении числа вычислительных ошибок по сравнению с предыдущим 127-кубитным процессором Eagle. Снижение ошибок стало одним из важнейших достижений в архитектуре процессоров, поскольку без этого масштабирование квантовых вычислительных платформ крайне затруднено. В основу новой квантовой системы Aachen лёг обновлённый вариант процессора Heron — 156-кубитный Heron r2. «Aachen дополняет наши квантовые системы в Страсбурге и Брюсселе, которые доступны с конца июня 2024 года и построены на 127-кубитных процессорах Eagle. Это также одна из самых быстрых квантовых систем в нашем парке на сегодняшний день», — сообщил Фаллер. По состоянию на начало 2025 года у IBM насчитывалось 13 квантовых компьютеров промышленного уровня, каждый из которых содержал более 100 кубитов. Они работали в Покипси (штат Нью-Йорк), в немецком центре обработки данных и у клиентов по всему миру. По словам компании, с 2016 года она внедрила в общей сложности чуть менее 80 квантовых систем — больше, чем все остальные участники отрасли вместе взятые. Однако ощутимых результатов от этого внедрения пока не видно — по крайней мере, эта тема широко не освещается. В то же время сама IBM, как минимум, получает материальную отдачу от внедрения квантовых платформ. Так, в феврале 2025 года стало известно, что за период с первого квартала 2017 года, когда было создано подразделение IBM Quantum, по четвёртый квартал 2024 года компания подписала контракты почти на $1 млрд. Вряд ли это покрывает все расходы на развитие квантовых вычислителей, но это — дополнительный стимул продолжать движение в выбранном направлении. В Китае квантовый компьютер впервые применили для точной настройки ИИ
09.04.2025 [10:26],
Геннадий Детинич
Китайские учёные первыми в мире использовали квантовый компьютер для точной настройки искусственного интеллекта — большой языковой модели с одним миллиардом параметров. Это стало первым использованием квантовой платформы, имеющим практическую ценность. В этом проявил себя компьютер Wukong китайской компании Origin, основанный на 72 сверхпроводящих кубитах. 
Источник изображения: Origin Система Wukong относится к третьему поколению квантовых компьютеров Origin. В январе 2024 года к ней был открыт облачный доступ со всего мира. Как признаются разработчики, поток учёных возглавили исследователи из США, несмотря на то что китайским учёным доступ к аналогичным ресурсам западных партнёров по-прежнему закрыт. «Это первый случай, когда настоящий квантовый компьютер был использован для точной настройки большой языковой модели в практических условиях. Это демонстрирует, что современное квантовое оборудование может начать поддерживать задачи обучения ИИ в реальном мире», — сказал Чэнь Чжаоюнь (Chen Zhaoyun), исследователь из Института искусственного интеллекта при Национальном научном центре в Хэфэе. По словам учёных, система Origin Wukong на 8,4 % улучшила результаты обучения ИИ при одновременном сокращении количества параметров на 76 %. Обычно для решения подобных задач — специализации ИИ общего назначения — используются суперкомпьютеры, что требует значительных вычислительных и энергетических ресурсов. Квантовый вычислитель, использующий принцип квантовой суперпозиции — множества вероятностных состояний вместо двух классических (0 и 1), способен экспоненциально ускорить расчёты при относительно скромных затратах ресурсов. В частности, учёные продемонстрировали преимущества точной настройки большой языковой модели с помощью квантовой системы для диагностики психических расстройств (число ошибок снижено на 15 %), а также при решении математических задач, где точность выросла с 68 % до 82 %. Для запуска алгоритмов обучения ИИ на квантовой платформе исследователи разработали то, что назвали «квантово-взвешенной тензорной гибридной настройкой параметров». Весовые значения обрабатывала квантовая платформа, в то время как классическая часть готовила большую языковую модель. Благодаря суперпозиции и эффекту квантовой запутанности платформа Origin Wukong смогла одновременно обрабатывать огромное количество комбинаций параметров, что ускорило специализацию модели. Глава Nvidia извинился за то, что обвалил акции производителей квантовых компьютеров в начале года
21.03.2025 [12:21],
Алексей Разин
Необходимость открыть исследовательский центр, специализирующийся на проблемах создания квантовых компьютеров, вынудила руководство Nvidia не только созвать представителей отрасли на отдельном мероприятии, но и извиниться перед ними за излишний пессимизм, транслировавшийся в январе этого года. 
Источник изображения: Nvidia Тогда генеральный директор Nvidia Дженсен Хуанг (Jensen Huang) заявил, что сомневается в способности пригодных к практическому использованию квантовых компьютеров появиться на рынке в перспективе ближайших 15 лет. Тогда он даже был убеждён, что лучше настраиваться на срок не менее 20 лет. Подобные прогнозы глава Nvidia делал, опираясь на опыт его собственной компании, у которой серьёзный бизнес в сфере аппаратного и программного обеспечения развивался на протяжении 20 лет. Собрав представителей отрасли квантовых вычислений на мероприятии Quantum Day на этой неделе, Дженсен Хуанг был вынужден признать, что был не прав в своих прогнозах. Он также заявил, что был удивлён реакцией фондового рынка на свои январские заявления. По сути, сам по себе факт существования публичных компаний, которые занимаются проблемами создания квантовых компьютеров, удивил основателя Nvidia. На мероприятии в четверг руководство Nvidia выступало с серией докладов плечом к плечу с представителями 12 компаний, работающих в сфере квантовых вычислений. Некоторые из участников мероприятия выступили с критикой январских заявлений Хуанга. Последний даже пошутил на эту тему: «Это мероприятие является первым в истории, на которое генеральный директор компании пригласил гостей, чтобы объяснить, почему он был не прав». К данному мероприятию было приурочено и открытие исследовательского центра Nvidia в Бостоне, который будет специализироваться на расчётах, связанных с разработкой квантовых компьютеров. Учёные из Гарварда и МТИ будут сотрудничать с представителями Nvidia и нескольких компаний, занимающихся созданием квантовых компьютеров: Quantinuum, Quantum Machines и QuEra Computing. К работе новый исследовательский центр приступит в этом году, местные вычислительные мощности будут основаны на новейших ускорителях Blackwell. Глава Nvidia разделяет мнение некоторых представителей отрасли квантовых вычислений, которые считают, что после появления квантовых компьютеров место для традиционных вычислительных центров на основе полупроводниковых компонентов тоже останется. Они будут работать бок о бок. По крайней мере, для разработки квантовых компьютеров будут использоваться традиционные. Хуанг добавил, что в своё время ошибся в своих предсказаниях по поводу экспансии вычислительных систем, основанных на GPU. Много лет назад он был уверен, что они вытеснят с рынка все прочие, но теперь признаёт, что был не прав. |
© 1997—2025 Электронное периодическое издание "3ДНьюс" | Свидетельство о регистрации СМИ Эл ФС 77-22224
выдано Федеральной Службой по надзору за соблюдением законодательства в сфере массовых коммуникаций и охране культурного наследия
При цитировании документа ссылка на сайт с указанием автора обязательна. Полное заимствование документа является
нарушением
российского и международного законодательства и возможно только с согласия редакции 3DNews.
MWC 2018
2018
Computex
IFA 2018
![Российские итоги HUAWEI XMAGE 2025 и выставка «Фото[графическое] путешествие»](https://cdn.3dnews.ru/assets/external/illustrations/2025/11/21/1132762/02.jpg?resize=w400)
