Квантовый рекорд: 120 запутанных кубитов экспресс
Сто двадцать музыкантов, играющих в унисон так, что малейшая фальшь разрушает гармонию, — метафора рекордного квантового ансамбля. Физики впервые запутали 120 сверхпроводящих кубитов — элементов будущего компьютера, работающих лишь при температурах близких к абсолютному нулю и похожих на миниатюрные антенны, видимые глазом. Это состояние, названное «котом Шрёдингера» в честь Эрвина Шрёдингера, объединило 120 объектов в одно целое, где каждый, подобно легендарному коту, находится в двух состояниях сразу.
Хрупкость квантовой связи сравнима с нежным музыкальным мотивом на ветру — любое дуновение, то есть тепловой беспорядок, вносит хаос. Чтобы сохранить строй, учёные применили хитрый трюк: временно ослабили связи, поймали ошибки и вновь стянули частицы в унисон. Даже при точности 56% это прорыв для 120 элементов.
Такие опыты не просто гонка чисел. Они помогут создать мощные алгоритмы и, возможно, объяснят связь между искривлением пространства и чёрными дырами. Исследования, в которых участвовал Антон Цайлингер, приближают эру надёжных квантовых машин.
Оригинальная аннотация
как её написали авторы, на английском arXiv:2510.09520
Entanglement is the quintessential quantum phenomenon and a key enabler of quantum algorithms. The ability to faithfully entangle many distinct particles is often used as a benchmark for the quality of hardware and control in a quantum computer. Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) states, also known as Schr\"odinger cat states, are useful for this task. They are easy to verify, but difficult to prepare due to their high sensitivity to noise. In this Letter we report on the largest GHZ state prepared to date consisting of 120 superconducting qubits. We do this via a combination of optimized compilation, low-overhead error detection and temporary uncomputation. We use an automated compiler to maximize error-detection in state preparation circuits subject to arbitrary qubit connectivity constraints and variations in error rates. We measure a GHZ fidelity of 0.56(3) with a post-selection rate of 28%. We certify the fidelity of our GHZ states using multiple methods and show that they are all equivalent, albeit with different practical considerations.
Эксперимент проходил в полной темноте при температуре в сотые доли градуса выше абсолютного нуля — случайный фотон нарушил бы хрупкое квантовое равновесие.
Мгновенная связь через запутанные частицы — частый мотив фантастики. В романах Урсулы Ле Гуин устройство «анзибль» позволяло общаться на межзвёздных расстояниях, хотя реальная физика запрещает сверхсветовую передачу информации.