Опрос
|
реклама
Быстрый переход
Стартап учёного из NASA заявил о разработке неиссякаемых источников питания на энергии вакуума
14.05.2026 [13:44],
Геннадий Детинич
Только что представленный стартап Casimir сообщил об удивительной разработке — неиссякаемых источниках питания, черпающих энергию из квантовых колебаний вакуума. Разработчик технологии долго работал в NASA и выполнял исследования по колебаниям вакуума для агентства DARPA, откуда он вынес идею и принцип бесконечного источника питания. Стартап получил щедрое финансирование и готов представить первые вакуумно-квантовые источники питания в 2028 году. 
Источник изображения: Casimir Сначала несколько слов об основателе новой компании. Это некто Гарольд «Сонни» Уайт (Harold G. «Sonny» White). С начала 2010-х годов он работал над совместными проектами NASA и DARPA по изучению эффекта Казимира для микрорезонирующих полостей разного профиля. Эффект Казимира заключается в том, что две близко расположенные в вакууме пластины начинают притягиваться друг к другу под давлением квантовых колебаний вакуума — постоянных квантовых процессов в вакууме, представляющих собой электромагнитные колебания квантовых полей, а также рождение и уничтожение виртуальных частиц. Вакуум пуст только в обыденном понимании. Как доказали теоретики, это неисчислимая совокупность квантовых полей со всеми вытекающими из этого явлениями — как волновыми, так и корпускулярными. Например, на основе своих изысканий для DARPA Уайт обнаружил пузырь Алькубьерре. Если вкратце, то это доказательство возможности создания WARP-двигателя для путешествий со скоростью выше скорости света. В 2021 году в журнале European Physical Journal он опубликовал соответствующую статью. Позже — в 2024 году — другие физики обосновали непротиворечивость создания WARP-двигателя для нашей Вселенной. Тогда же Уайт вынес идею, что энергию колебаний вакуума можно конвертировать в привычное нам электричество. В оригинальном эксперименте по доказательству эффекта Казимира пластины схлопываются под воздействием колебаний вакуума — к этому приводят длины волн, которые больше зазора между пластинами. Они «бушуют» с внешних сторон пластин, тогда как между пластинами царят тишь и благодать. Энергию смещающихся пластин (работу) можно использовать для получения энергии, но только один раз, ведь потом пластины нужно вернуть в исходное состояние, на что будет расходоваться вся полученная из вакуума энергия. Компания Casimir заявляет, что решила эту проблему. Стандартная квантовая электродинамика трактует эффект Казимира как перераспределение энергии поля, а не как источник свободно извлекаемой мощности. Для реального извлечения энергии потребовалось бы создание неравновесной квантовой системы, в которой нарушается симметрия вакуумных состояний без затрат на восстановление начального состояния. Такую возможность предлагает представленный стартапом проект MicroSparc, на реализацию которого компания получила начальные инвестиции в размере $12 млн. В общем случае MicroSparc представляет собой структуру нанополостей, в которой возникает асимметрия плотности квантовых колебаний, создающая устойчивый поток энергии. Между полостями создаётся массив электрически связанных наностержней. Внешнее давление колебаний вакуума оказывает воздействие на стенки полостей, но, поскольку они жёстко закреплены на подложке, все усилия приводят к воздействию на атомы в стенках и к туннелированию электронов из стенок полостей в сторону наностержней. Создаётся устойчивый поток электронов от стенок к стержням и дальше по цепи. Поскольку вакуум постоянно «кипит» от полей, этот поток (и ток в цепи) будет бесконечным. 
Прототипы неиссякаемых источников питания Для получения полезной мощности чип источника питания должен содержать миллиарды синхронизированных квантовых резонаторов с высочайшей добротностью, а также сверхмалошумящую схему миграции электронов на частотах терагерцевого диапазона. Даже при оптимистичном сценарии плотность мощности подобного устройства, по оценкам теоретиков, была бы крайне мала — вероятно, микроватты на квадратный сантиметр. Впрочем, это уже было бы хорошо, ведь такой мощности достаточно для питания автономных датчиков или сверхэкономичных IoT-узлов. Согласно планам компании, она намерена представить бесконечные источники питания на колебаниях вакуума в 2028 году. Целевым показателем станет создание чипа со сторонами 5 мм и выходным напряжением 1,5 В при токе 25 мкА. Создание массивов таких чипов позволит вырабатывать больше мощности, получив в итоге неисчерпаемые источники питания для подзарядки смартфонов и даже бытовых нужд — размером с буханку хлеба и мощностью до нескольких сотен ватт. Научное сообщество пока относится к проекту предельно осторожно. Причина скепсиса проста: извлечение энергии из колебаний вакуума в форме непрерывной полезной работы потенциально конфликтует с законами термодинамики и требует фундаментального пересмотра трактовки вакуумного состояния в квантовой теории поля. Пока компания Casimir не представит воспроизводимые измерения мощности, спектральные данные, энергетический баланс и не пройдёт независимую рецензию в профильных журналах уровня Nature или Physical Review, MicroSparc следует рассматривать как чрезвычайно интересную, но неподтверждённую гипотезу, а не технологический прорыв. В Китае создан первый в мире «двухъядерный» квантовый компьютер — его удобно масштабировать
09.05.2026 [11:43],
Геннадий Детинич
В своё время двухъядерные процессоры стали прорывом в сфере компьютерных вычислений. Это позволило распараллеливать задачи и повышать производительность, что называется, на ровном месте. Очевидно, что нечто подобное произойдёт и в области квантовых вычислений. Точнее, это уже произошло, если верить китайским источникам. Там на днях был представлен первый в мире «двухъядерный» квантовый компьютер на нейтральных атомах. 
Источник изображения: CAS Cold Atom Technology Анонс сделала китайская компания CAS Cold Atom Technology (спин-офф Китайской академии наук). Она представила систему Hanyuan-2 — по её словам, первый в мире двухъядерный квантовый компьютер на нейтральных атомах. Система содержит 200 кубитов, сформированных из двух изотопов рубидия (100 атомов Rb-85 и 100 атомов Rb-87). Тем самым платформа состоит из двух независимых массивов нейтральных атомов, которые могут работать параллельно или в конфигурации «основное ядро + вспомогательное». Во втором режиме дополнительное ядро формирует логические кубиты для коррекции ошибок. В сумме это повышает стабильность и масштабируемость системы. Двухъядерная архитектура решает типичные проблемы обычных квантовых систем, такие как интерференция между соседними кубитами и ограничения на увеличение размера массива кубитов. Система потребляет менее 7 кВт энергии, использует лазерное охлаждение и имеет компактный стоечный дизайн для развёртывания в обычных серверных залах без необходимости в сложных криогенных системах для достижения сверхнизких температур, характерных для сверхпроводящих квантовых компьютеров IBM, Google и других компаний. Нейтральные атомы — один из перспективных подходов к масштабируемым квантовым вычислениям. Технология использует лазеры для захвата и манипуляции отдельными атомами в пространстве. Она привлекает внимание благодаря обещаниям быстро наращивать массивы кубитов и ослабленным требованиям к охлаждению по сравнению со сверхпроводящими кубитами. Нейтральные атомы охлаждают с помощью лазеров, что очень удобно, тогда как для сверхпроводящих кубитов требуются сложные и дорогие в эксплуатации рефрижераторы растворения. Не случайно даже компания Google, имея за плечами внушительный опыт разработки квантовых систем на сверхпроводящих кубитах, признала важность систем на нейтральных атомах и включила их в свои планы. Стоечная компоновка таких платформ — это очевидно один из простых путей для масштабирования квантовых вычислений. Несмотря на амбициозное заявление, независимая проверка слов разработчиков, а также детальные технические характеристики системы пока отсутствуют. Бенчмарки не обнародованы: нет данных о точности гейтов, времени когерентности и уровне запутанности, отсутствуют сведения о тестировании или доказательства практического квантового превосходства системы. Если информация подтвердится, система Hanyuan-2 станет впечатляющим рывком вперёд в области квантовых вычислений. Учёные предсказали скорое появление практичных квантовых компьютеров — но не знают, зачем они нужны
06.05.2026 [12:27],
Геннадий Детинич
Учёные из крупнейшего в США центра по развитию квантовых вычислений в Гарвардском университете (Harvard) предсказали неожиданно скорое появление устойчивых к ошибкам квантовых компьютеров. Если раньше они ожидались к середине — концу 2030-х годов, то теперь сроки сместились на конец 2020-х — на 5–10 лет раньше. Что удивляет — в мире всё ещё нет понимания, как получить практическую выгоду от использования квантовых платформ. 
Источник изображения: thequantuminsider.com «Изначально люди думали, что такого рода отказоустойчивые крупномасштабные квантовые компьютеры появятся где-то к концу следующего десятилетия, и я думаю, что вполне вероятно, что они действительно появятся — по крайней мере, в той или иной форме — к концу этого десятилетия, — говорит ведущий специалист Гарварда по квантовым системам и бывший выпускник МФТИ Михаил Лукин. — Итак, мы, по крайней мере, на пять, а может, и на 10 лет впереди. И этому способствовала большая работа в HQI (Quantum Initiative in Science and Engineering)». Центр HQI был создан в 2018 году при поддержке промышленных партнёров, включая Amazon Web Services. Ключевым фактором ускорения стал прорыв в исправлении ошибок, которые в квантовых системах быстро накапливаются и делают расчёты бесполезными. Квантовые биты (кубиты) способны находиться в суперпозиции (представлять весь диапазон значений между 0 и 1 одновременно) и использовать квантовую запутанность, что позволяет решать задачи в химии, материаловедении, финансах и национальной безопасности, недоступные классическим компьютерам. Прогресс в Гарварде уже привёл к созданию коммерческих стартапов. Среди них — QuEra (основана в 2018 году Лукиным и Маркусом Грайнером), которая поставила второй коммерческий квантовый компьютер в Японию; LightsynQ, основанная Михиром Бхаскаром (Mihir Bhaskar) и приобретённая IonQ; а также CavilinQ, привлёкшая $8,8 млн на развитие квантовых сетей. Эти компании демонстрируют растущий интерес инвесторов и переход технологий из лабораторий на рынок. Бхаскар уверен, что темпы коммерциализации застали врасплох даже инсайдеров. «Я не мог этого предвидеть, — пояснил он в интервью. — Я занялся этой областью, потому что знал, что она многообещающая, но темпы инноваций, темпы развития, темпы — честно говоря — вложения капитала в технологии намного превзошли то, что я мог себе представить или о чём мечтал». Осенью прошлого года группа Лукина добилась впечатляющих успехов в создании отказоустойчивых квантовых платформ. Также они построили первую в мире «вечную» квантовую систему — платформу, которая непрерывно добавляет атомы в квантовый вычислитель, поддерживая его работоспособность без остановок на восстановление кубитов. При всём этом мир не готов к появлению отказоустойчивых квантовых компьютеров, считает Лукин. По его мнению, следующий этап — это не просто создание квантовых машин, но и обучение их эффективному использованию. «Это совершенно новая технология. Квантовый компьютер отличается от любого классического компьютера, который когда-либо создавался, — сказал он. — В этой области есть две ключевые проблемы. Один создает эти квантовые машины, а другой использует их. Хотя предстоит проделать ещё много сложной работы, впервые в поле нашего зрения появилась осуществимость создания полезных квантовых машин». Учёные не одиноки во мнении о раннем появлении квантовых компьютеров. Компания Google с ними солидарна и ждёт угрозы от них уже в 2029 году или около того. Учёные из Оксфорда впервые получили квантовое взаимодействие четвёртого порядка — это позволит углубиться в физику Вселенной
02.05.2026 [13:54],
Геннадий Детинич
В квантовой механике нельзя одновременно знать точные значения ряда парных характеристик объектов, например, координаты электрона и его скорость (принцип неопределённости Гейзенберга). Можно получить точное значение лишь одного из параметров, ухудшив определение второго. Это называется сжатием, когда пространство вероятностей превращается из круга в эллипс. Но можно пойти дальше и добиться боле тонких соотношений, создав вместо эллипса лепестки и шипы. 
Источник изображений: University of Oxford О таком замечательноv прорыве сообщили учёные из Оксфордского университета (University of Oxford), которые впервые в мире продемонстрировали «квадросжатие» (quadsqueezing) — квантовое взаимодействие четвёртого порядка. Как и сжатие третьего порядка, сжатие четвёртого порядка считается явлением высшего порядка, ранее недостижимым экспериментально. Получить распределение вероятностей более сложной формы, чем эллипс, мешали шумы, которые маскировали более тонкие квантовые взаимодействия. Между тем способность регистрировать таковые открывает путь к более чувствительным датчикам. В частности, это может повысить чувствительность гравитационно-волновых обсерваторий, которые уже используют в детекторах явление сжатия второго порядка. Для своего эксперимента исследователи использовали единственный захваченный ион, к которому применили две «тщательно контролируемые силы» — управляемые лазерные поля. Хотя каждая сила в отдельности производила простой линейный эффект, их некоммутативное взаимодействие порождало сильное нелинейное квантовое взаимодействие высшего порядка. Изменяя частоты, фазы и амплитуды сил, учёные могли избирательно активировать нужный тип сжатия, подавляя нежелательные эффекты. Сжатие четвёртого порядка удалось генерировать более чем в 100 раз быстрее, чем ожидалось при традиционных подходах.  Экспериментальный метод был подтверждён реконструкцией квантовых состояний движения иона, показавшей характерные формы для взаимодействий разных порядков. Теперь подход расширяют на многомодовые системы. Более того, предложенный метод совместим с различными квантовыми платформами (сверхпроводящими, на холодных атомах и других) и уже используется для генерации суперпозиций сжатых состояний и моделирования решёточной калибровочной теории. В сумме это открывает новые перспективы в квантовой симуляции, сверхточных датчиках и вычислениях. «Призрачный шёпот»: США испытали квантовую технологию поиска людей по сердцебиению на большом расстоянии
08.04.2026 [11:07],
Геннадий Детинич
Накануне глава ЦРУ и президент США Дональд Трамп (Donald Trump) на брифинге в Белом доме дали понять, что военные располагают секретной технологией дистанционного обнаружения человека по его сердечным шумам — электромагнитным импульсам, возникающим при сокращении сердечной мышцы. Секретная технология называется «Призрачный шёпот» (Ghost Murmur). Она доказала свою работоспособность, но о деталях никто не спешит говорить. 
Источник изображения: ИИ-генерация Grok 4/3DNews Несколько дней назад ПВО Ирана на юге страны сбило истребитель F-15. Пилот был ранен и скрывался в пустынной местности в одной из расщелин в скалах. Лётчик сумел активировать специальный маяк для таких случаев — Boeing Combat Survivor Evader Locator — и двое суток скрывался от прочёсывающих местность иранских военных. Активация маяка, а также секретная технология Ghost Murmur, которая была впервые испытана в боевых условиях, в комплексе помогли обнаружить точное местоположение пилота и впоследствии эвакуировать его в безопасное место. Технология Ghost Murmur — это разработка секретного подразделения Skunk Works компании Lockheed Martin. Инструмент использует дистанционную квантовую магнитометрию для регистрации электромагнитного «отпечатка» биения человеческого сердца и искусственный интеллект, который выделяет нужный сигнал среди фонового шума. Технология лучше всего работает в удалённых районах с низким уровнем электромагнитных помех и ночью, когда тепловой контраст между телом и поверхностью пустыни усиливается. Ранее технология тестировалась только на вертолётах Black Hawk, а в реальной боевой операции была применена впервые. По словам Трампа, приборы Ghost Murmur определили сердцебиение пилота с расстояния 40 миль (64 км). «Это всё равно, что слышать голос на стадионе, за исключением того, что стадион — это пустыня площадью в тысячу квадратных миль, — сказал The Post источник, знакомый с программой. — При подходящих условиях, если ваше сердце бьётся, мы найдём вас». Технология опирается на квантовые явления в синтетических алмазах с NV-центрами, когда атомы углерода заменяются на азот — создаются дефекты в кристаллической структуре алмаза. Магнитное поле сердца (биомагнитный «отпечаток» от электрических токов при сокращении миокарда) очень слабое (пико- и фемтотесла на расстоянии), но оно влияет на спины атомов в NV-центрах. Эти изменения регистрируются, а искусственный интеллект выделяет нужный сигнал из фонового шума. В больнице для подобного улавливания шумов сердца датчики прикладывают к грудной клетке. Квантовые технологии позволяют делать это на значительно большем расстоянии. Военные признают, что ключевым элементом для спасения пилота стал включённый радиомаяк, но «Призрачный шёпот» дал гарантию, что активировавший маяк пилот всё ещё жив и необходима операция по его спасению. В России создали прототип квантовой оперативной памяти — для компьютеров, радаров и телескопов невероятной чувствительности
07.03.2026 [15:22],
Геннадий Детинич
В феврале 2026 года в журнале Physical Review Letters вышла статья группы российских учёных кластера «Квантум Парк» МГТУ им. Н. Э. Баумана, подготовленная совместно с исследователями Всероссийского НИИ автоматики им. Н. Л. Духова (входит в структуру «Росатома»), в которой было рассказано о прототипе чипа квантовой оперативной памяти. Это то недостающее звено, которого не хватает для масштабирования квантовых вычислений и других прорывов в науке и технике. 
Источник изображений: «Квантум Парк» Представленное устройство способно сохранять квантовые состояния (сигналы) в виде микроволновых импульсов с определённой частотой и поляризацией и воспроизводить их по требованию без существенной потери информации. Разработка решает одну из ключевых проблем квантовых технологий — минимизацию потерь при хранении и передаче квантовой информации, что ранее почти не удавалось сделать. Параметры прототипа превзошли зарубежные аналоги: например, эффективность хранения до первого цикла считывания в устройстве из Стэнфорда составила 21 %, а из Университета Цинхуа — 12 %, тогда как российская разработка показала эффективность на уровне 57,5 %. Технически устройство представляет собой систему резонаторов для разных частот микроволнового диапазона, соединённых с внешним источником активным «ключом» на базе джозефсоновского перехода, который использует квантовый эффект туннелирования. При записи квантовый сигнал в виде микроволнового импульса распределяется по резонаторам через открытый ключ, после чего ключ закрывается, изолируя систему, а при считывании — открывается, выдавая точную копию сигнала со сдвигом во времени. В экспериментах достигнуты время хранения 1,51 мкс, характерное время затухания эффективности 11,44 мкс и эффективность хранения 57,5 % при первом считывании. Архитектура совместима со сверхпроводящими кубитами, требует всего одной линии управления и теоретически позволяет достичь эффективности до 100 %.  Разработка открывает путь к внедрению развитых алгоритмов коррекции ошибок в квантовых вычислениях, что резко повысит точность и масштабируемость платформ. Кроме того, квантовая память найдёт применение в радарных системах нового поколения, способных накапливать слабые отражённые сигналы от стелс-объектов (включая беспилотники), делая их видимыми для обнаружения. В астрофизике квантовая память может лечь в основу квантовых телескопов, накапливающих отдельные фотоны от далёких объектов — это эквивалентно созданию «линзы» практически неограниченного диаметра для изучения поверхности экзопланет на расстоянии 10–20 световых лет, включая поиск признаков жизни (например, атмосферных облаков). Ректор МГТУ Михаил Гордин назвал устройство «той самой квантовой оперативкой», которой не хватало для прорыва в квантовых вычислениях и квантовых датчиках. Дальнейшие работы будут направлены на повышение стабильности, интеграцию в реальные системы и переход к серийному производству, но путь к этому ещё неблизкий. Квантовая телепортация по городскому интернету: Deutsche Telekom успешно протестировала технологию в Берлине
19.02.2026 [22:23],
Геннадий Детинич
Исследовательское подразделение Deutsche Telekom T-Labs совместно с голландской компанией Qunnect объявило об успешной демонстрации квантовой телепортации по коммерческой оптоволоконной сети в Берлине. Эксперимент проводился на реальной городской инфраструктуре оператора, где квантовая передача происходила параллельно с обычным интернет-трафиком. Это стало одним из первых практических доказательств квантовой связи без перестройки инфраструктуры. 
Источник изображения: Qunnect Демонстрация опиралась на коммерчески доступную платформу Qunnect (включая систему Carina для распределения запутанности), что позволило перейти от лабораторных тестов к полевым испытаниям. Технически эксперимент был реализован на сети протяжённостью свыше 30 км в петле городской оптической телекоммуникационной сети Берлина. Средняя точность (fidelity) квантовой телепортации составила 90 %, с пиковыми значениями до 95 %. Запутанные фотоны генерировались и распределялись в телекоммуникационном диапазоне (вероятно, O-band — около 1324 нм), а сама телепортация квантового состояния происходила на длине волны 795 нм — это делает технологию совместимой с платформами на нейтральных атомах, квантовыми компьютерами, датчиками и атомными часами. Система автоматически компенсировала поляризационные флуктуации, потери и помехи от классического трафика в диапазоне C-band (около 1550 нм), обеспечив стабильность квантовой операции в реальных условиях городской среды. Достижение опирается на предыдущие успехи партнёров: в 2025 году та же команда уже продемонстрировала стабильную квантовую телепортацию состояния поляризации фотона между фотонами из разных источников с квантовой точностью на уровне 99 % на 30 км в течение 17 дней подряд. Нынешний эксперимент пошёл дальше, реализовав полноценную телепортацию квантового состояния (а не только распределение запутанности), что требует более сложной цепочки операций и точной синхронизации. Использование готового коммерческого оборудования Qunnect и инфраструктуры Deutsche Telekom подтверждает, что технология достигла уровня, пригодного для промышленного применения. Этот прорыв очевидно приближает создание квантового интернета, где квантовая телепортация позволит безопасно передавать квантовые состояния между удалёнными узлами, поддерживая распределённые квантовые вычисления, сверхзащищённую связь и квантовые детекторы. Deutsche Telekom подчёркивает: телепортация квантовой информации теперь стала практической реальностью. Результаты открывают путь для телеком-операторов к интеграции квантовых сервисов в существующие сети, делая квантовые технологии ближе к массовому внедрению в ближайшие годы. Добавим, почти одновременно с экспериментом в Берлине похожий опыт был поставлен в городской сети Нью-Йорка. Там тоже использовалось оборудование Qunnect, а процесс организовала компания Cisco. Биоинженеры впервые встроили квантовый механизм в природный белок
30.01.2026 [14:14],
Геннадий Детинич
Биологам давно известны квантовые механизмы в природных белках и живых организмах, например, явление флуоресценции и биомагнитная ориентация птиц и насекомых. Природа в этом опередила человека. Но учёные воспользовались эволюционным методом для искусственного отбора белков с нужными им свойствами и впервые целенаправленно получили природный белок со встроенным квантовым механизмом. 
Источник изображения: University of Oxford Проделанная работа может считаться одним из первых в Великобритании междисциплинарных исследований, в котором приняли участие специалисты по ИИ, биологии и квантовым наукам. Это триада, которая становится остриём современного развития науки и техники во всём мире. Неудивительно, что на стыке этих дисциплин произошёл прорыв, если так можно сказать, в постквантовый киберпанк. Белки с квантовыми устройствами — это возможность наделить человека чем-то таким, что до этого представлялось настоящей фантастикой. Учёные из Университета Оксфорда (University of Oxford) целенаправленно контролировали процесс мутации одного из белков овсянки до наделения его требуемыми свойствами. В данном случае исследователи добивались чувствительности белка к микроволновому излучению. Тем самым были разработаны так называемые магниточувствительные флуоресцентные белки (MFPs), способные взаимодействовать с магнитными полями и радиоволнами при возбуждении белка светом определённой длины волны. Безусловно, подобное открывает совершенно новый класс биотехнологий, основанных на квантовых эффектах, а не только на классической биофизике или химии. Механизм работы квантового белкового комплекса следующий: магниточувствительные флуоресцентные белки возбуждаются светом синего светодиода. Сами по себе они излучают флуоресцентный свет другого цвета (зелёный). Интенсивность этой флуоресценции можно регулировать, применяя магнитные или радиочастотные поля соответствующей мощности и частоты. Внутри белка существует электронная система, способная поддерживать квантовые состояния спина или другие квантовые явления, на которые непосредственно воздействует микроволновое излучение. Тем самым белок имеет встроенный квантовый механизм, которым учёные могут управлять по своему желанию. Одним из перспективных направлений применения таких белков является молекулярная визуализация внутри живых организмов. Исследователи уже создали прототип прибора, который с помощью принципов, схожих с магнитно-резонансной томографией (МРТ), способен обнаруживать эти белки в ткани. Однако, в отличие от традиционной МРТ, новая технология потенциально сможет отслеживать конкретные молекулы или экспрессию генов, что критично для задач целевой доставки лекарств и мониторинга генетических изменений, например в опухолях. «Кошка Шрёдингера» выросла: учёные подтянули квантовые явления до размеров транзисторов
21.01.2026 [22:41],
Геннадий Детинич
Учёные не могут точно сказать, где заканчивается классическая физика и начинается квантовая. Квантовые свойства подтверждены для элементарных частиц — электронов и атомов, а также для отдельных молекул. А знаменитый двухщелевой эксперимент со светом (фотонами) был поставлен ещё в 1801 году, когда до формулирования постулатов квантовой механики оставалось около ста лет. Но чудеса не закончились, квантовый мир снова удивил, расширив свои границы. 
Источник изображений: Nature 2026 Учёные из Венского университета (University of Vienna) поставили аналог двухщелевого опыта для относительно крупных частичек металла, которые при ином раскладе нельзя было заподозрить в обладании квантовыми свойствами. Тем не менее, эксперимент показал, что наночастицы натрия размерами около 8 нм, что сравнимо с элементами современных транзисторов, одновременно могут находиться «и здесь, и там», проявляя волновую интерференцию, как те же фотоны в двухщелевом опыте Юнга 225-летней давности. Исследователи подготовили кластеры из 5 000–10 000 охлаждённых атомов натрия диаметром около 8 нм и массой более 170 000 а.е.м. (атомных единиц массы), что, например, существенно превышает массу большинства белков. Эти частицы пропускали через набор из трёх дифракционных решёток, сформированных ультрафиолетовыми лазерными лучами в виде стоячих волн, чтобы создать суперпозицию возможных траекторий. В результате в конце установки возникла чёткая интерференционная картина, что стало прямым признаком того, что волновая функция центра масс этих наночастиц распространялась по нескольким путям одновременно. Все наблюдения, как и положено, математически подтверждены в рамках квантовой механики.  Наблюдаемое в эксперименте явление учёные часто называют «состоянием кошки Шрёдингера», поскольку частица в квантовой суперпозиции, по сути, находится одновременно в разных местах до момента регистрации. Аналогия с мысленным экспериментом Эрвина Шрёдингера подчёркивает, что квантовые явления могут проявлять себя также в макроскопическом мире. Очевидно, что законы квантовой механики продолжают действовать и в новых масштабах, границы которых учёные только что расширили примерно в 10 раз по сравнению с предыдущими экспериментами в этой области. Вероятно, это не предел. И это же путь к использованию в будущем квантовых явлений с практической пользой. В США заложили основу для компактных квантовых чипов на ловушках ионов
17.01.2026 [16:35],
Геннадий Детинич
Квантовые компьютеры в решении сложных задач обещают значительное превосходство над классическими суперкомпьютерами, но для этого им нужны высокая стабильность и масштабируемость. Это в полной мере относится к системам на ловушках ионов, особенно любимых российскими учёными. Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) нашли возможность повысить стабильность кубитов на ионах и сделать это в масштабе чипа. 
Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT 5.2/3DNews Традиционные установки с ловушками ионов полагаются на громоздкое внешнее оптическое оборудование — так называемые оптические столы, что затрудняет реализацию масштабных платформ. Чтобы превзойти это ограничение, учёные из MIT и MIT Lincoln Laboratory разработали фотонные чипы, в которых оптические элементы для управления лазерами изготовлены непосредственно на поверхности микросхем. Более того, интегрированные оптические компоненты помогли на порядок сильнее охладить ионы и повысить стабильность кубитов, что определённо приближает созданием имеющих практическую ценность квантовых компьютеров. В работе лазерных систем охлаждения существует такое фундаментальное ограничение, как предел Доплера. Лазерные импульсы в виде потока фотонов поглощаются ионами в ловушках, что снижает частоту их колебаний и энергию, а это и есть охлаждение, необходимое для минимизации ошибок при алгоритмической работе кубитов. При этом происходит спонтанное излучение фотонов ионами, что повышает температуру системы. Предел Доплера — это баланс между внешней накачкой, охлаждающей ионы, и внутренним саморазогревом системы. Новая разработка позволила в 10 раз опустить нижнюю границу этого предела, давая возможность сильнее охлаждать ионы в ловушках. Технически это реализовано в виде изготовления на чипе наноразмерных оптических антенн. Эти антенны должны скрещивать два лазерных луча с разной поляризацией, чтобы на выходе получилось нечто вроде чередования фотонных вихрей. Это называется поляризационно-градиентным охлаждением, при котором колебания ионов в пространстве — потеря ими энергии и охлаждение — происходят намного интенсивнее, чем при прямом облучении. Ранее такое тоже практиковалось, однако реализация схемы на чипе повысила стабильность процесса и обещает более простую масштабируемость в будущем. Ускоренное и глубокое охлаждение непосредственно на чипе уменьшает зависимость от внешней оптики, облегчает интеграцию большого числа кубитов и улучшает перспективы практического применения квантовых компьютеров. Исследователи планируют продолжить работу над оптимизацией таких систем, рассчитывая дойти до этапа создания квантовых процессоров на ловушках ионов. IBM объявила 2026 год годом рассвета квантовых вычислений
10.01.2026 [21:31],
Геннадий Детинич
На выставке CES 2026 компания IBM собрала полный зал слушателей, заворожив их перспективой неминуемого рассвета квантовых вычислений. По мнению компании, которое озвучил ведущий алгоритмист IBM Quantum Борха Перопадре (Borja Peropadre), текущий год станет годом уверенного проявления в вычислениях квантового преимущества. Можно даже сказать, что в 2026 году случится долгожданный рассвет квантовых технологий в вычислениях, что невозможно будет оспорить. 
Источник изображения: IBM Докладчик отметил, что у компании есть план, и она его придерживается. Более того, IBM последовательно выполняет пункты этого плана. Например, один из первых пунктов — о достижении «квантовой полезности» вычислителей на кубитах — был достигнут в 2023 году, как и планировалось. Тогда компания IBM вместе с исследователями из Беркли доказала, что 127-кубитовый QPU Eagle в составе вычислителя исполнил алгоритм из 3000 двухкубитовых операций, впервые показав полезность квантового вычислителя для решения практически значимых задач, «превосходя возможности классических вычислений методом перебора». Следующий этап — доказать квантовое преимущество вычислителей на кубитах. По словам Перопадре, это будет сделано в текущем году, что также станет подтверждением его прогноза о квантовом рассвете в 2026 году. Третий этап наступит в 2029 году, когда компания представит первый отказоустойчивый имеющий практическую ценность универсальный квантовый компьютер. Центральным элементом наступления или проявления квантового преимущества IBM считает сочетание двух критериев: квантового отделения или разделения от классических вычислений и возможности проверить результат квантовых вычислений. Квантовое разделение подразумевает наличие чётко измеряемого превосходства квантового алгоритма над лучшими классическими подходами: по скорости, точности, глубине моделирования или энергоэффективности. Проверка же позволяет убедиться, что полученное решение верно, что особенно важно для задач, где классические методы не дают точного результата. При этом квантовое превосходство не произойдёт окончательно и бесповоротно. Всегда будет место и время для совершенствования классических алгоритмов. В этом останется преимущество конкуренции, которое будет подстёгивать развитие классического и квантового метода расчётов. В ряде экспериментов квантовые системы IBM уже начали демонстрировать превосходство над классическими алгоритмами в задачах, связанных с моделированием энергетических состояний молекулярных систем, однако компания подчёркивает, что это соревнование будет продолжаться: развитие квантовых методов стимулирует появление улучшенных классических моделей, что временно нивелирует преимущества и задаёт новые ориентиры. Как считают в IBM, достижение квантового преимущества наиболее вероятно сначала в таких областях, как оценка количественных (и поэтому наблюдаемых) характеристик в квантовой химии и материаловедении, оптимизация энергетических состояний систем (квантовая химия), а также при решении задач, позволяющих классическую проверку, например, такие как вычислительная факторизация (алгоритм Шора), моделирование цепочек Маркова или специализированные схемы тестирования. Всё это легко проверяется (что может быть проще перемножения чисел после факторизации?) и доказать квантовое превосходство особого труда не составит. С точки зрения аппаратной архитектуры IBM продолжает наращивать вычислительные возможности квантовых процессоров, оценивая прогресс по количеству доступных двухкубитных гейтов, определяющих глубину и сложность реализуемых алгоритмов. Если в 2023 году квантовые системы IBM могли выполнять примерно 3000 двухкубитных операций, то к 2025 году показатель вырос до 5000, а на 2026 год компания прогнозирует около 7500. Процессор «Козодой» (Nighthawk) на 120 кубитах, обладающий улучшенной топологией соединений и низким уровнем ошибок, рассматривается как ключевой элемент для выхода на устойчивые преимущества в практических задачах. IBM также подчёркивает критическую роль алгоритмов и поэтому развивает партнёрскую экосистему, включая проекты с открытыми данными. В компании понимают, что самостоятельно могут долго идти к нужному результату. Для квантовых вычислителей сегодня в мире придумано очень мало имеющих практическую ценность алгоритмов и любая помощь со стороны будет только приветствоваться. В России создали первый в мире квантовый компьютер на кусептах — это решит проблему масштабирования
30.12.2025 [10:05],
Геннадий Детинич
«Долго запрягают, но быстро ездят» — эта, то ли цитата, то ли пословица хорошо ложится на разработку квантовых платформ в России. Эти платформы плохо масштабируются, что вынуждает думать об основе, прежде чем начинать создавать практичные решения. И тогда перспективы открываются у многоуровневых кубитов — кудитов (qudit). Лучшие разработки в этой сфере смог обойти Российский квантовый центр, представив квантовую систему на семиуровневых кусептах. 
Источник изображения: Российский квантовый центр За последние годы российская наука сделала заметный шаг в деле создания квантовых вычислительных машин, и появление первого отечественного ионного квантового компьютера на кусептах — семиуровневых квантовых элементах — можно считать кульминацией этой работы. Такой подход позволяет расширить вычислительную ёмкость системы без простого увеличения числа кубитов (но эта линейная простота лишь кажущаяся). Многоуровневые квантовые состояния, реализованные учёными Российского квантового центра на основе 26 ионов кальция, обеспечивают эквивалент 72-кубитной вычислительной мощности и, помимо прочего, демонстрируют рекордную для систем такого масштаба точность ключевых операций. Классический подход к масштабированию квантовых систем с помощью наращивания числа двухуровневых кубитов давно известен, но он сталкивается с ограничениями по контролю, устойчивости и габаритам платформы. Команда учёных во главе с Кириллом Лахманским пошла иным путём: они сосредоточились на многоуровневых квантовых состояниях — так называемых кудитах и, в частности, кусептах, способных принимать значения от 0 до 6. Такая стратегия позволяет увеличить объём информации, которую может обрабатывать один квантовый элемент, и тем самым выйти на качественно иной уровень масштабирования и вычислительных возможностей. Создание этой системы стало возможным благодаря комплексному решению инженерных и научных задач: разработке специализированных лазерных комплексов, сложной оптической архитектуры, а также модернизации управляющей электроники и программного обеспечения. На стадии контрольных испытаний новые вычислительные блоки продемонстрировали среднюю точность однокубитных операций 99,92 % и двухкубитных 96,5 %, что соответствует высокому уровню исполнения и подтверждает работоспособность архитектуры. В планах научной группы — интеграция ионных ловушек с индивидуальным контролем частиц и реализация алгоритмов для решения практических задач комбинаторной оптимизации (алгоритма MaxCut). Таким образом, новый квантовый компьютер представляет собой не только научный прорыв, но и технологическую платформу для решения сложных прикладных задач в логистике, моделировании и оптимизации, хотя когда это время придёт сегодня вряд ли кто-то точно может сказать. По крайней мере, многоуровневые состояния создают хорошую основу для масштабирования, тогда как классические двухуровневые явно испытывают с этим трудности. Добавим, квантовая платформа на 72 кубитах на ионах кальция стала третьей за последние дни, представленной российскими учёными в этой интересной области вычислений. Ранее были показаны 70-кубитный компьютер на ионах иттербия от научной группы Физического института имени П. Н. Лебедева РАН (ФИАН), а также 72-кубитная платформа на холодных атомах рубидия от МГУ. 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. IBM и Cisco к концу 30-х годов создадут интернет для котов Шрёдингера — квантовый и запутанный
20.11.2025 [20:10],
Геннадий Детинич
По мнению компаний IBM и Cisco, недалёк тот час, когда данные будут мгновенно загружаться на удалённый компьютер просто телепортируясь на него в соответствии с законами квантовой механики. Для этого они вошли в стратегическое партнёрство и обещают в течение пяти лет представить работающий прототип квантового интернета, чтобы уже к концу 30-х годов он стал глобальным. 
Источник изображения: ИИ-генерация Grok 4/3DNews Компании IBM и Cisco объявили о стратегическом партнёрстве по созданию сети крупномасштабных отказоустойчивых квантовых компьютеров. Вкладом компании IBM в партнёрство станут достижения в области создания квантовых вычислительных платформ, тогда как компания Cisco представит свой опыт и знания в сфере квантовых сетей, протоколов и устройств. 
Представление о квантовом преобразователе микроволн в оптический свет. Источник изображения: Cisco Очевидно, что рано или поздно квантовые компьютеры выйдут за рамки «персональных» решений и потребуют работы в распределённой сети. Подобный подход позволит значительно увеличить вычислительную мощность квантовых вычислений. Партнёры не намерены откладывать сетевые разработки в долгий ящик и уже в течение следующих пяти лет обещают представить «доказательство концепции» — работающий прототип квантовой сети, объединяющей два отдельных и самостоятельных квантовых компьютера в единый вычислительный кластер, а к концу 30-х годов намерены заложить основу для глобального квантового интернета. 
Представление о первом коммерческом квантовом компьютере IBM «Скворец». Источник изображения: IBM Если с квантовыми компьютерами какая-то ясность есть, по крайней мере, IBM лично обещает представить к 2029 году первый коммерческий квантовый отказоустойчивый компьютер — то с квантовыми сетями всё очень сложно. Главная сложность в том, что технологий для их создания нет на базовых уровнях сетевой модели. Сетевым устройствам и протоколам придётся оперировать хрупкими квантовыми состояниями, о которых даже подумать страшно, не то что куда-то пересылать. Компания IBM в некотором роде поможет партнёру, обещая создать выходное сетевое устройство — Quantum Networking Unit (QNU), сопряжённое с квантовым процессором для вывода квантовых состояний из процессорного блока. Но затем в работу должна вступить Cisco. В квантовой архитектуре IBM данные на начальном этапе представлены в формате микроволнового сигнала. В Cisco берутся создать преобразователь микроволновых сигналов в оптические — для передачи по обычным каналам связи. Также Cisco будет работать над сетевым стеком и, в целом, над программно-аппаратной реализацией сетевого квантового соединения, включая распределение состояния запутанности между удалёнными квантовыми компьютерами. 
Элементы квантового интернета Будущий квантовый интернет начнёт свой путь с лаборатории, продолжит его в ЦОД, затем — в масштабах мегаполиса и выйдет на глобальный простор. Эта сеть также будет включать в себя квантовые датчики, невероятная чувствительность которых позволит отслеживать погоду, землетрясения и многое другое. В конечном итоге распределённые квантовые вычисления приведут к появлению множества технологических чудес, которые долго ещё будут не по зубам локальным квантовым вычислителям. Люди полетят как птицы: навигацию без GPS по магнитному полю Земли поможет освоить квантовый компас
20.11.2025 [14:51],
Геннадий Детинич
В условиях подавления сигнала GPS навигация невозможна. На этот случай есть инерциальные системы определения координат, но их точность далека от желаемой. Подсказку для лучшего решения можно найти у природы — это миграция рыб, птиц и насекомых, которым в этом помогает естественное магнитное поле планеты. Трудностей на этом пути немало, но современные технологии обеспечивают создание практичных решений. 
Источник изображения: ИИ-генерация Grok 4.1/3DNews В частности, ряд компаний создают так называемые «квантовые компасы», которые в своей основе используют законы квантовой механики, что делает их невероятно точными. Одной из таких компаний, на которую обратили внимание заказчики, стала австралийская Q-CTRL, уже отметившаяся сотрудничеством с мировыми лидерами в сфере квантовых компьютеров. Принцип работы квантового компаса Q-CTRL и других подобных платформ основан на высокоточных атомных магнитометрах. Миниатюрную стеклянную ячейку заполняют атомами рубидия. Лазер накачки или опорный выстраивает атомы в линию, а зондирующий лазер считывает отклонения атомов — их реакцию на линии магнитного поля Земли в конкретной точке пространства. Точнее атома детектор не придумать, но вся сложность заключается в снижении помех, влияющих на данные измерения. Система компаса отфильтровывает данные измерений с учётом множества факторов, включая создаваемые транспортной платформой. После этого происходит сравнение измеренных состояний с реальными и загруженными в память картами магнитного поля планеты. Компания Q-CTRL уже провела более 140 часов лётных и морских испытаний своей квантовой навигационной платформы, показав погрешность около 190 м после 130 км полёта — это в десятки раз точнее работы традиционных инерциальных систем. По некоторым данным, готовятся или уже проведены испытания платформы Q-CTRL в космосе на многоразовом военном американском космоплане X-37B. Компания активно сотрудничает с Пентагоном и другими военными подрядчиками. Впрочем, даже такую систему навигации можно заглушить, для чего достаточно подорвать ядерный боеприпас, но это будет уже совсем другая история. |
© 1997—2026 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
