tayna24.space
Французская компания Alice & Bob, специализирующаяся на квантовых технологиях, совершила важный шаг к созданию практически полезных квантовых компьютеров. Исследователям удалось значительно повысить стабильность так называемых «кошачьих кубитов» — особого типа квантовых битов, вдохновлённых знаменитым парадоксом кота Шрёдингера.
Почему квантовые компьютеры такие «капризные»?
Главная проблема квантовых вычислений — хрупкость кубитов. Они подвержены:
-
Декогеренции (потере квантовых свойств из-за внешних помех);
-
Ошибкам переворота битов (случайному изменению состояния с |0⟩ на |1⟩ и наоборот);
-
Фазовым ошибкам (непредсказуемому изменению квантовой фазы).
Обычно борьба с одним типом ошибок усиливает другие, что делает создание устойчивых кубитов крайне сложной задачей.
Что такое «кошачьи кубиты»?
Идея «кошачьих кубитов» основана на принципе квантовой суперпозиции:
-
Они кодируют информацию не в отдельных состояниях (|0⟩ или |1⟩), а в макроскопических квантовых состояниях (аналог «кота, одновременно живого и мёртвого»).
-
Такой подход снижает вероятность ошибок переворота битов, упрощая коррекцию ошибок.
Ранее Alice & Bob уже добились впечатляющих результатов: их кубиты в чипе Ocelot (используемом Amazon Web Services) демонстрировали время жизни 138 миллисекунд — много для квантовых систем.
Новый рекорд стабильности
В новом исследовании (опубликовано 28 февраля на arXiv) учёные применили метод квантового сжатия:
-
Специальная обработка кубитов уменьшила перекрытие между состояниями;
-
Это снизило частоту ошибок переворота битов в 160 раз (до 22 секунд стабильности!);
-
При этом фазовые ошибки почти не усилились.
«Наш метод не требует изменения конструкции схемы, но резко повышает надёжность», — отмечают исследователи.
Перспективы и применение
Следующие цели Alice & Bob:
-
Создание универсальных отказоустойчивых кубитов, устойчивых ко всем типам ошибок.
-
Внедрение технологий в практические задачи:
-
Моделирование молекул для химии и фармацевтики;
-
Разработка новых материалов;
-
Оптимизация сложных систем (например, логистики).
-
Почему это важно?
-
Современные квантовые компьютеры требуют тысяч кубитов для коррекции ошибок. «Кошачьи кубиты» могут сократить это число в разы.
-
Рост стабильности приближает эру коммерческих квантовых вычислений.
Вывод: Хотя до массовых квантовых компьютеров ещё далеко, прорыв Alice & Bob показывает — устойчивые кубиты возможны. И, возможно, именно «кошачья» технология станет основой квантового будущего.
