Прорыв в квантовых вычислениях: выживаемость логических кубитов достигла 96% на процессоре IBM Heron
Квантовые вычисления делают еще один значительный шаг вперед. В ходе совместной работы с IBM моя команда исследователей из Сиднейского университета добилась повышения выживаемости логических кубитов до 96% на передовом 156-кубитном сверхпроводниковом процессоре IBM Quantum Heron r2. Этот результат был достигнут благодаря принципиально новому подходу к коррекции ошибок.
Главным препятствием на пути к созданию стабильных отказоустойчивых квантовых компьютеров (FTQC) является так называемый «шум простоя». В современных системах для исправления ошибок процессор вынужден регулярно проводить внутренние проверки, останавливая вычисления. В эти паузы остальные кубиты теряют стабильность, что генерирует новые сбои. Этот парадокс — «исправление ошибок, порождающее новые ошибки» — долгое время считался одним из главных барьеров.
Чтобы преодолеть эту проблему, мы полностью переработали архитектуру схем коррекции, радикально сократив время остановки вычислений. Оптимизация алгоритмов позволила поднять показатель выживаемости логических кубитов за один цикл коррекции с менее чем 90% до впечатляющих 96%.
Важно понимать, что этот процесс происходит многократно на каждом этапе вычислений. Вынужденный простой остальных элементов становится серьезным препятствием для надежной работы. Как подчеркнул руководитель проекта Стивен Бартлетт, именно масштабируемость и отказоустойчивость остаются главными барьерами для квантовой индустрии.
Несмотря на то, что результат получен в лабораторных условиях на одном процессоре, данное направление исследований критически важно для всей отрасли. Напомню, что IBM уже запланировала добиться первых подтвержденных случаев квантового преимущества к концу 2026 года.
Мой анализ: Достижение 96% выживаемости — это не просто цифра. Это демонстрация того, что проблема «шума простоя» решаема. Если мы сможем масштабировать этот подход на тысячи кубитов, мы вплотную приблизимся к коммерчески полезным квантовым системам. Для криптоиндустрии это означает, что угроза квантового взлома текущих криптографических стандартов становится не теоретической, а вполне осязаемой перспективой. Именно поэтому разработка постквантовых алгоритмов шифрования должна быть ускорена.