Новый метод сверхбыстрых измерений позволяет ученым отслеживать скорость исчезновения квантовой информации — раньше этот процесс был медленным и ненадежным. Это открытие может помочь решить одну из самых серьезных проблем, сдерживающих развитие квантовых компьютеров. Фото: Shutterstock

Квантовые компьютеры открывают огромные перспективы, но они все еще далеки от того, чтобы стать надежными. Их главный недостаток — нестабильность, из-за которой обрабатываемая ими информация быстро разрушается. Над решением этой проблемы работают исследователи по всему миру, в том числе группа ученых из Норвегии.

«В квантовых компьютерах информация передается и хранится с помощью так называемых кубитов (квантовых битов). Но квантовая информация может быстро теряться», — говорит Йерун Данон, профессор физического факультета Норвежского университета науки и технологии (NTNU).

Почему квантовые компьютеры Теряют Информацию

Ключевой задачей было выяснить, с какой скоростью исчезает эта информация. Без этих данных сложно повысить производительность и надежность квантовых систем.

«В широко используемых сверхпроводящих кубитах время, необходимое для потери информации, в среднем приемлемо. Но, похоже, оно хаотично меняется с течением времени», — пояснил Данон.

Эта непредсказуемость создает серьезное препятствие. Ученым не хватает быстрого и надежного способа измерить, как долго кубиты могут хранить информацию. Решение этой проблемы крайне важно для того, чтобы квантовые компьютеры стали достаточно стабильными для практического применения.

Новый способ измерения стабильности кубитов

Данон и его коллеги считают, что нашли решение.

«В сотрудничестве с международной группой ученых под руководством Института Нильса Бора в Копенгагене мы разработали новый метод измерения. Он позволяет с беспрецедентной скоростью и точностью определять время, необходимое для потери информации», — заявили в компании Danon.

Измерение потери квантовых данных в 100 раз быстрее

До сих пор измерение времени сохранения квантовой информации обычно занимало около секунды. В мире квантовой физики это очень долго.

«Нам удалось сделать это примерно за 10 миллисекунд, то есть более чем в 100 раз быстрее. И практически в реальном времени», — сказал Данон.

Такое значительное улучшение позволяет исследователям отслеживать процесс потери информации в режиме реального времени. Кроме того, он позволяет выявить едва заметные и быстро происходящие изменения, которые раньше было невозможно обнаружить.

«Это, в свою очередь, облегчит выявление первопричин, из-за которых информация исчезает», — сказал он.

Что это значит для квантовых вычислений

Новый подход может изменить методы тестирования и тонкой настройки квантовых процессоров. Благодаря более глубокому пониманию мельчайших процессов, ограничивающих производительность, исследователи смогут создавать более стабильные и надежные устройства.

Этот прогресс приближает квантовые вычисления к раскрытию всего их потенциала.