Без ошибок: как учёным удалось обмануть законы квантовой запутанности

2:22

02.06.2025 15:03

Что, если бы компьютер мог сам замечать и устранять свои ошибки? Именно это удалось реализовать группе американских ученых — и это может навсегда изменить будущее квантовых технологий.

Вечная проблема: ошибки квантовых систем

Несмотря на огромный потенциал квантовых компьютеров — от криптографии до ИИ и моделирования сложных процессов — их главная беда по-прежнему та же: слишком много ошибок. Сегодня даже самые продвинутые квантовые устройства дают сбои чаще, чем хотелось бы. Чтобы сделать такие машины практичными, требуется надежный механизм коррекции ошибок.

Новый подход: логический кубит

Исследователи из Университета Дьюка (США) пошли по интересному пути. Они создали "логический кубит" — особую комбинацию нескольких физических кубитов, способную:

Обнаруживать ошибки.
Устранять их.
И главное — предотвращать их дальнейшее распространение по системе.

Без этого "предохранителя" любая локальная ошибка может запустить каскад сбоев и полностью вывести квантовую систему из строя.

Как они это сделали

В эксперименте использовалась ионная ловушка из 32 ионов иттербия-171. Их охлаждали лазером и удерживали над микрочипом в вакууме при комнатной температуре. Каждый ион контролировался лазером и играл роль отдельного кубита.

Создание логического кубита потребовало шести квантовых операций. Каждая из них срабатывала с точностью 98,9%, но суммарная точность без коррекции была бы всего 93,6%. Однако благодаря встроенному механизму исправления ошибок, команда достигла точности 99,4% — и это уже надежный уровень.

Почему это важно

Созданный логический кубит оказался более устойчивым, чем любой из его составляющих — и это меняет правила игры. Новый подход позволяет строить квантовые системы, которые не боятся собственных ошибок.

Что дальше

Такие устойчивые к сбоям логические кубиты могут стать фундаментом квантовых компьютеров нового поколения — достаточно больших и надежных для реальных задач.

Уточнения

Куби́т (q-бит, кьюбит, кубит; от quantum bit) — наименьшая единица информации в квантовом компьютере (аналог бита в обычном компьютере), использующаяся для квантовых вычислений.