Исследователи Университета Рутгерса, IBM и других научных организаций продемонстрировали метод, который позволяет квантовой системе проверять и исправлять ошибки, не останавливая вычисления. В эксперименте на чипе IBM Quantum Heron использовали цепочку из 100 кубитов — квантовых элементов, способных находиться в нескольких состояниях. Результат приближает практическую задачу создания отказоустойчивого квантового компьютера, но до универсальной машины ещё далеко.
Суть события
Квантовые вычисления особенно чувствительны к шуму, температурным изменениям и электромагнитным помехам. Любое такое воздействие может нарушить состояние кубита и испортить расчёт. Поэтому инженерам нужно не только запустить вычисление, но и постоянно следить за его точностью.
В работе, опубликованной в Nature Physics, исследователи задействовали 100 кубитов одного из чипов IBM Quantum Heron, рассчитанного на 156 кубитов. Система чередовала две конкурирующие задачи: создавала беспорядок между состояниями и одновременно проверяла их, возвращая структуру.
Детали эксперимента
Ключевой оказалась частота проверок. При редком вмешательстве хаос побеждал, а при достаточно частом система синхронно переходила в стабильное управляемое состояние. Физики называют такой резкий скачок фазовым переходом — примерно так вода переходит в лёд, хотя здесь речь идёт о поведении группы кубитов.
По словам Джедедаи Пиксли, профессора физики Рутгерса и одного из авторов исследования, проверки приходилось выполнять тысячи раз подряд во время работы машины. Авторы сообщают, что аппаратное обеспечение справилось с этой нагрузкой. Это результат конкретного эксперимента, а не доказательство готовности универсального квантового компьютера.
История началась с дружеского спора Пиксли и Срирама Ганешана в 2021 году. Ганешан предположил, что необычный квантовый эффект можно объяснить законами обычной физики; проигравший должен был купить черничное мороженое. Позже возникшую теорию помогли проверить специалисты IBM.
Контекст для бизнеса и специалистов
Для лабораторий и компаний, которые разрабатывают квантовое оборудование, главный смысл работы практический: контроль ошибок должен происходить внутри вычислительного процесса, а не после его завершения. Это может помочь проверять более сложные схемы, но само по себе не обещает ни коммерческой доступности, ни решения задач, недоступных обычным компьютерам.
Тем, кто следит за применением технологии в бизнесе, полезно различать демонстрацию управления состояниями и готовый продукт. В источнике нет данных о стоимости, сроках запуска или уже доступных сервисах. Для сравнения с другой прикладной работой в этой области можно посмотреть пример применения квантового компьютера для поиска пептидов.
Что дальше
Следующий вопрос для исследователей — удастся ли перенести такой контроль на более крупные системы и сохранить его устойчивость. Исходное сообщение этого не подтверждает: оно говорит о демонстрации метода на цепочке из 100 кубитов и прямо оставляет путь к полноценным квантовым компьютерам открытым, но далёким.
Пока этот эксперимент стоит воспринимать как шаг в управлении квантовым хаосом. Его значение — не в немедленном появлении нового устройства для бизнеса, а в проверке идеи, что система может замечать и исправлять собственные ошибки во время вычисления.
