Квантовый рекорд: 120 запутанных кубитов ⚡ экспресс
Запутанность — ключевой квантовый ресурс, необходимый для работы многих алгоритмов. Состояния Гринбергера—Хорна—Цайлингера (GHZ), или шрёдингеровские кошки, традиционно служат тестом качества кубитов и контрольной аппаратуры. В работе сообщается о получении самого большого на сегодня GHZ-состояния из 120 сверхпроводящих кубитов. Для этого применили автоматическую компиляцию схем с максимизацией обнаружения ошибок при произвольной связности кубитов, а также методы детектирования ошибок с низкими накладными расходами и временную декомпиляцию. Достигнута точность GHZ-состояния 0.56(3) при доле отбора 28%. Достоверность проверена несколькими методами, которые дали эквивалентные результаты с учётом практических ограничений.
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.
🎯 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.