Учёные из Калифорнийского технологического института (сокращённо Caltech) создали самый большой массив из 6100 атомных кубитов в оптических ловушках.
Раньше такие системы работали только с десятками и сотнями атомов.
Главное достижение — не только большой размер, но и качество работы:
• Стабильность: Кубиты сохраняют свое квантовое состояние (суперпозицию) рекордно долго — 12,6 секунд (~ в 10 раз дольше, чем ранее).
• Долговечность: Атомы удерживаются в ловушках при комнатной температуре ~23 минуты.
• Точность: Система почти без ошибок считывает состояния кубитов с точностью более 99,99%, при этом теряя менее 0,011% атомов в процессе.
Пояснение, почему это круто:
Про суперпозицию
Долго удерживать суперпозицию — это главное условие для любых полезных квантовых вычислений. За эти секунды можно выполнить миллионы операций и, что критически важно, успеть найти и исправить неизбежные ошибки, прежде чем хрупкое квантовое состояние разрушится. Без этого квантовый компьютер не сможет решать реальные задачи, а останется просто лабораторным экспериментом.
Про удержание в ловушках
Квантовые вычисления — не мгновенный процесс. Операции выполняются последовательно, и для сложных алгоритмов или коррекции ошибок требуется много времени.
Раньше атомы жили в ловушках несколько секунд или минут, то есть время на вычисления было сильно ограничено. Это как пытаться написать сложную программу на компьютере, который через минуту выключится. 23 минуты — огромный запас времени.
В отличие от других систем, требующих сверхглубокого и дорогого охлаждения (до -273°C), эта установка работает при комнатной температуре, что упрощает и удешевляет её. Нет необходимости в громоздкой и энергоёмкой системе охлаждения всей аппаратуры.
Также учёные показали, что кубиты можно перемещать, не теряя их квантовых свойств — важный шаг для создания настоящего квантового компьютера.
Для тех, кто не понял текст выше, простыми словами: команде Caltech удалось серьёзно продвинуться вперёд, показав, что квантовые компьютеры на тысячи и десятки тысяч кубитов с системами коррекции ошибок могут стать реальностью в обозримом будущем.
Чем же эти компьютеры так круты? Они решают задачи, которые считались нерешаемыми. Там, где обычному суперкомпьютеру понадобились бы миллиарды лет, квантовый может найти ответ за часы или минуты.
Например, взлом шифрования, недоступный классическим компьютерам; моделирование молекул для создания новых лекарств и материалов; или оптимизация сложных систем — от логистики до финансовых рынков.
Всё потому, что они работают не с нулями и единицами, а с вероятностями, что позволяет проверять все возможные варианты решения одновременно, а не перебирать их по очереди.
А когда придут квантовые компьютеры, крипта может накрыться медным тазом, если не принять меры.
Её безопасность держится на шифровании, которое сейчас обычному компьютеру не взломать (ушли бы миллиарды лет), а квантовый по алгоритму Шора взломает эту защиту за минуты.
В результате любой, у кого будет такой компьютер, сможет подписывать транзакции от вашего имени и переводить ваши монетки себе. Любой кошелёк, когда-либо использовавшийся для транзакции, станет уязвим.
Источник: caltech.edu