Учёные из Гарвардского университета объявили о прорывном достижении в области квантовых вычислений, значительно увеличив стабильность кубитов – основных строительных блоков квантовых компьютеров. Это открытие открывает новые горизонты для разработки квантовых компьютеров, способных решать задачи, не подвластные современным суперкомпьютерам и открывая новые возможности в медицине, материаловедении и других областях.
Проблема стабильности кубитов долгое время была одним из главных препятствий на пути к созданию практичных квантовых компьютеров. Кубиты, в отличие от битов в классических компьютерах, обладают способностью находиться в состоянии суперпозиции (одновременно представлять собой 0 и 1), что позволяет квантовым компьютерам выполнять сложные вычисления параллельно. Однако это состояние чрезвычайно чувствительно к внешним воздействиям, что приводит к быстрой потере информации – так называемой декогеренции.
Исследовательской группе под руководством профессора Михаила Лукина удалось разработать новую архитектуру кубитов, основанную на сверхпроводниках с использованием топологической защиты. Эта технология позволяет значительно увеличить время когерентности кубитов – время, в течение которого они сохраняют квантовую информацию – до нескольких миллисекунд, что является значительным прогрессом по сравнению с предыдущими достижениями.
“Это настоящий прорыв, – говорит профессор Лукин. – Мы приблизились к созданию стабильных и масштабируемых квантовых компьютеров, которые смогут решать сложные научные и инженерные задачи, открывая новые горизонты для исследований и разработок”.
Потенциальные области применения квантовых компьютеров огромны. Они могут быть использованы для разработки новых лекарств и материалов с заданными свойствами, оптимизации сложных логистических цепочек, создания более совершенных алгоритмов искусственного интеллекта и взлома существующих криптографических систем, что, в свою очередь, требует разработки новых, более стойких методов шифрования.
“Квантовые компьютеры изменят мир, – считает аналитик технологической компании Gartner, Оливия Хаксли. – Они откроют новые возможности в самых разных областях, от финансов до медицины, и станут ключевым фактором конкурентоспособности в будущем”.
Однако до создания полностью функциональных и повсеместно используемых квантовых компьютеров еще предстоит решить ряд технических проблем. Необходимо масштабировать количество кубитов, разработать эффективные алгоритмы для решения практических задач и создать устойчивую инфраструктуру для поддержки квантовых вычислений.
Тем не менее, новое достижение является важным шагом на пути к квантовой революции. Инвестиции в исследования и разработки в области квантовых технологий растут во всем мире, и многие страны и компании стремятся стать лидерами в этой перспективной сфере. Активно занимаются разработкой квантовых компьютеров такие страны, как США и Китай, а также технологические гиганты, такие как Google, IBM и Microsoft.
В ближайшие годы ожидается дальнейший прогресс в области квантовых вычислений, что приведет к созданию более мощных и стабильных квантовых компьютеров, способных решать все более сложные задачи. Квантовая эра, хоть и не наступила в полной мере, становится все более реальной перспективой.
Ключевые моменты:
- Прорыв: Увеличение стабильности кубитов благодаря новой архитектуре.
- Технология: Сверхпроводники с использованием топологической защиты (Гарвардский университет).
- Время когерентности: Увеличение времени сохранения квантовой информации до нескольких миллисекунд.
- Применение: Разработка лекарств и материалов, оптимизация логистики, ИИ, криптография.
- Перспективы: Квантовая революция становится все более реальной благодаря крупным инвестициям.
