Учёные нашли способ сделать суперкомпьютеры в сотни раз мощнее
Исследователи из японского института RIKEN обошли главное препятствие на пути к массовому производству квантовых чипов
Современные квантовые компьютеры обещают совершить революцию: они способны за секунды решать задачи, на которые у самых мощных обычных компьютеров уйдут тысячи лет. Однако до сих пор у них была одна ключевая проблема — нестабильность и ошибки.
В отличие от обычного процессора, где информация хранится в привычных битах (0 или 1), квантовый процессор использует кубиты, которые могут находиться в обоих состояниях одновременно. Чтобы такой компьютер работал, учёным нужно управлять множеством кубитов одновременно.
До сих пор это было главной головной болью: как только исследователи пытались заставить несколько кубитов работать вместе, они начинали «мешать» друг другу, и точность вычислений резко падала.
Японские физики использовали кремниевые кубиты (их плюс в том, что их можно производить на тех же заводах, где делают обычные чипы для смартфонов). Учёные смогли объединить пять кубитов на одной управляющей линии и нашли «скрытого виновника» ошибок — микроволновые помехи, которые сбивали настройку соседних частиц.
Разработав специальный метод калибровки (настройки) сигнала, команда исследователей смогла добиться фантастических результатов:
Когда кубиты работали по отдельности или группами по три, точность команд превышала 99,99%. Когда в работу включились все пять кубитов одновременно, точность составила около 99,9%.
Раньше считалось, что к каждому кубиту в мощном процессоре придётся подводить отдельный «провод» управления, что сделало бы огромные квантовые компьютеры невероятно сложными и громоздкими.
Японские учёные доказали: кубитами можно управлять группами через общие каналы связи без потери качества и точности. Это открывает прямую дорогу к созданию полноценных, масштабных и надёжных квантовых суперкомпьютеров, способных проектировать новые лекарства, моделировать климат и взламывать любые шифры.