Квантовый компьютер Helios установил рекорд точности вычислений в 99,9%
Согласно статье, опубликованной в журнале Nature, в США сделали важный шаг к созданию надежных квантовых компьютеров. Национальные лаборатории Сандиа и компания Quantinuum представили результаты работы 98-кубитной системы Helios, которая показала выдающуюся точность.
Что удалось добиться
В простых операциях с одним или двумя кубитами (квантовыми битами — это базовые единицы информации в квантовых компьютерах) точность достигла 99,9975% и 99,921% соответственно. Это делает Helios самым крупным и надежным квантовым компьютером Quantinuum на сегодняшний день.
«Как национальный ресурс, мы стремимся ускорить развитие технологий квантовых вычислений в поддержку экономической и национальной безопасности», — отметил старший менеджер Sandia Майк Дескур.
Почему надежность важнее скорости
Сандиа уже больше 20 лет ведет одну из самых долгосрочных программ Министерства энергетики США по квантовым технологиям. Лаборатория сочетает инженерный опыт, компьютерное моделирование и передовые нанотехнологии, чтобы создавать и тестировать реальные квантовые устройства.
Четыре года назад началось тесное сотрудничество с Quantinuum в рамках совместного исследовательского соглашения, которое недавно продлили. Sandia помогает компании разрабатывать и проверять ключевые компоненты, особенно в области интегрированной фотоники. Это технология, где информация передается светом по крошечным оптическим каналам на чипе. Она позволяет делать системы более энергоэффективными и масштабируемыми — то, что критично для будущих больших квантовых машин.
Как тестировали Helios
Специалисты Sandia применили свои новаторские методы отладки и разработали специальные тесты, включая измерения в середине вычислений. Такие измерения нужны, чтобы вовремя исправлять ошибки — одна из главных проблем квантовых систем.
«Самый важный аспект современных квантовых компьютеров — это не скорость, а надежность, — объяснил соавтор статьи Робин Блюм-Кохаут из Сандиа. — Квантовые компьютеры используют сложные экспериментальные технологии, которые могут давать сбои десятками незначительных способов, от расстроенного лазера до смещения одного атома. Эти проблемы ухудшают точность и ограничивают производительность».
Значение для будущего
Helios уже выходит за пределы того, что можно полностью проверить на обычных суперкомпьютерах. Это новый стандарт точности и сложности.
«Helios выходит за рамки возможностей классического моделирования и устанавливает новый стандарт точности и сложности для квантовых компьютеров», — подчеркнул ведущий архитектор системы Тони Рэнсфорд из Quantinuum.
Сандиа оценивает не только возможности, но и потенциальные угрозы квантовых технологий для криптографии, фармацевтики, энергетики и систем связи — все это напрямую касается национальной безопасности.
