Физики из США, Великобритании и Японии собрали квантовый компьютер на ионах бария с рекордной точностью логических операций - 99,92%
Команда учёных из трёх стран представила квантовый процессор Helios, построенный на 98 ионах бария-137. Машина не просто бьёт рекорды точности - она решает задачи, которые классическим суперкомпьютерам потребовали бы месяцев работы.
Как устроен Helios: гоночная трасса для ионов
Архитектура процессора напоминает круговую трассу. Три электромагнитные ловушки соединены в замкнутый контур, по которому в одном направлении перемещаются охлаждённые до сверхнизких температур ионы. Внутри контура - специальный «перекрёсток», позволяющий сортировать частицы, менять направление их движения и резервировать часть из них под долгосрочное хранение квантовой информации. Португалия - Узбекистан эфир
Это принципиально важная деталь. Прежде главной болью ионных квантовых компьютеров было следующее: чем больше кубитов - тем ниже точность. Helios разрывает эту зависимость. Новая топология ловушек позволяет всем кубитам системы обмениваться данными между собой, что раньше было практически нереализуемо на таком масштабе.
Цифры, которые говорят сами за себя
Результаты первых испытаний впечатляют даже на фоне лучших существующих аналогов:
- Точность операций с одиночными кубитами - 99,9975%
- Точность двухкубитных логических операций - 99,92% (мировой рекорд для ионных систем)
- Полная связность: любые два кубита из 98 могут напрямую взаимодействовать
- Поддержка произвольных квантовых алгоритмов без ограничений по топологии
Для сравнения: большинство конкурирующих платформ - в том числе сверхпроводниковые процессоры от крупнейших технологических корпораций - обеспечивают двухкубитную точность в диапазоне 99,0-99,5%. Разница кажется небольшой, но в квантовых вычислениях каждая сотая доля процента ошибки критически накапливается при работе с большими схемами.
Что Helios уже решил - и почему это меняет расклад
Разработчики из компании Quantinuum не ограничились демонстрацией технических характеристик. Helios уже применили к реальным задачам: за рекордно короткое время машина просчитала поведение электронов в сверхпроводящих материалах - расчёт, на который у классических суперкомпьютеров уходят месяцы. Решены и другие фундаментальные физические задачи из числа тех, что ранее считались вычислительно недосягаемыми.
Это переводит квантовые вычисления из разряда «перспективной технологии» в разряд инструмента с измеримой практической отдачей. Исследование опубликовано в журнале Nature - одной из наиболее авторитетных научных площадок в мире, что само по себе сигнализирует об уровне рецензирования и верификации результатов.
Квантовая гонка идёт полным ходом. Helios - пока самый точный из участников.
