Квантовый скачок: как физики из Гарварда создали «вечный» квантовый компьютер

В мире высоких технологий произошло событие, способное перевернуть наши представления о возможностях вычислительных систем. Ученые из Гарвардского университета совершили прорыв, демонстрирующий квантовую систему рекордного масштаба, способную работать непрерывно — подобно живому организму. Эта разработка знаменует переход от эпизодических экспериментов к устойчивой квантовой работе, открывая путь к практическому применению квантовых вычислений.

Основа прорыва заключается в создании системы из более чем 3000 кубитов, функционировавшей свыше двух часов. Для сравнения, предыдущие рекорды измерялись секундами, а знаменитый пример о 300 кубитах, способных хранить больше информации, чем частиц во Вселенной, теперь кажется скромным достижением на фоне десятикратно превосходящей системы.

Уникальность разработки заключается не только в масштабе, но и в решении фундаментальной проблемы «потери атомов» — явления, когда кубиты теряют информацию и требуют перезапуска системы.

Ключевым новшеством стала разработка механизма непрерывной подзагрузки кубитов с использованием оптических решетчатых конвейеров и оптических пинцетов. Эти лазерные технологии позволяют транспортировать и точно позиционировать атомы, обеспечивая скорость замены до 300 000 атомов в секунду. Как пояснил профессор Михаил Лукин, это решает принципиальную проблему сохранения информации при обновлении кубитов. За два часа эксперимента через систему прошло более 50 миллионов атомов, что демонстрирует беспрецедентную стабильность процесса.

Особое значение имеет сотрудничество Гарварда и MIT со стартапом QuEra Computing, что подчеркивает переход от фундаментальных исследований к практическому внедрению. В отличие от системы Калифорнийского технологического института на 6100 кубитов, проработавшей около 13 секунд, гарвардская разработка предлагает устойчивую архитектуру, теоретически способную функционировать бесконечно.

Параллельно опубликованные исследования в Nature раскрывают дополнительные аспекты этого прорыва. Ученые демонстрируют реконфигурируемые атомные массивы для моделирования квантовых магнитов и новые методы коррекции ошибок. Исследователи образно описывают систему как «живой организм», способный перенастраиваться во время работы, что кардинально отличает ее от традиционных процессоров с фиксированной архитектурой.

Перспективы применения таких систем простираются от революции в фармацевтике и материаловедении до преобразования финансового моделирования и искусственного интеллекта. Ученые впервые видят четкий путь к созданию квантовых компьютеров, способных выполнять миллиарды операций в течение нескольких дней. Этот прорыв не просто устанавливает новый технический рекорд, но и меняет саму парадигму развития квантовых технологий, открывая эру устойчивых и масштабируемых квантовых систем.

Присоединяйтесь к нам в соцсетях