Популярно

Новый квантовый компьютер зажигает 98 ионов ⚡ экспресс

Original: "Helios: A 98-qubit trapped-ion quantum computer"
· Anthony Ransford, M. S. Allman, Jake Arkinstall, J. P. Campora III, Samuel F. Cooper, Robert D. Delaney, Joan M. Dreiling, Brian Estey, Caroline Figgatt, Alex Hall, Ali A. Husain, Akhil Isanaka, Colin J. Kennedy, Nikhil Kotibhaskar, Ivaylo S. Madjarov, Karl Mayer, Alistair R. Milne, Annie J. Park, Adam P. Reed, Riley Ancona, Molly P. Andersen, Pablo Andres-Martinez, Will Angenent, Liz Argueta, Benjamin Arkin, Leonardo Ascarrunz, William Baker, Corey Barnes, John Bartolotta, Jordan Berg, Ryan Besand, Bryce Bjork, Matt Blain, Paul Blanchard, Robin Blume-Kohout, Matt Bohn, Agustin Borgna, Daniel Y. Botamanenko, Robert Boutelle, Natalie Brown, Grant T. Buckingham, Nathaniel Q. Burdick, William Cody Burton, Varis Carey, Christopher J. Carron, Joe Chambers, John Children, Victor E. Colussi, Steven Crepinsek, Andrew Cureton, Joe Davies, Daniel Davis, Matthew DeCross, David Deen, Conor Delaney, Davide DelVento, B. J. DeSalvo, Jason Dominy, Ross Duncan, Vanya Eccles, Alec Edgington, Neal Erickson, Stephen Erickson, Christopher T. Ertsgaard, Bruce Evans, Tyler Evans, Maya I. Fabrikant, Andrew Fischer, Cameron Foltz, Michael Foss-Feig, David Francois, Brad Freyberg, Charles Gao, Robert Garay, Jane Garvin, David M. Gaudiosi, Christopher N. Gilbreth, Josh Giles, Erin Glynn, Jeff Graves, Azure Hansen, David Hayes, Lukas Heidemann, Bob Higashi, Tyler Hilbun, Jordan Hines, Ariana Hlavaty, Kyle Hoffman, Ian M. Hoffman, Craig Holliman, Isobel Hooper, Bob Horning, James Hostetter, Daniel Hothem, Jack Houlton, Jared Hout, Ross Hutson, Ryan T. Jacobs, Trent Jacobs, Melf Johannsen, Jacob Johansen, Loren Jones, Sydney Julian, Ryan Jung, Aidan Keay, Todd Klein, Mark Koch, Ryo Kondo, Chang Kong, Asa Kosto, Alan Lawrence, David Liefer, Michelle Lollie, Dominic Lucchetti, Nathan K. Lysne, Christian Lytle, Callum MacPherson, Andrew Malm, Spencer Mather, Brian Mathewson, Daniel Maxwell, Lauren McCaffrey, Hannah McDougall, Robin Mendoza, Michael Mills, Richard Morrison, Louis Narmour, Nhung Nguyen, Lora Nugent, Scott Olson, Daniel Ouellette, Jeremy Parks, Zach Peters, Jessie Petricka, Juan M. Pino, Frank Polito, Matthias Preidl, Gabriel Price, Timothy Proctor, McKinley Pugh, Noah Ratcliff, Daisy Raymondson, Peter Rhodes, Conrad Roman, Craig Roy, Ciaran Ryan-Anderson, Fernando Betanzo Sanchez, George Sangiolo, Tatiana Sawadski, Andrew Schaffer, Peter Schow, Jon Sedlacek, Henry Semenenko, Peter Shevchuk, Susan Shore, Peter Siegfried, Kartik Singhal, Seyon Sivarajah, Thomas Skripka, Lucas Sletten, Ben Spaun, R. Tucker Sprenkle, Paul Stoufer, Mariel Tader, Stephen F. Taylor, Travis H. Thompson, Raanan Tobey, Anh Tran, Tam Tran, Grahame Vittorini, Curtis Volin, Jim Walker, Sam White, Douglas Wilson, Quinn Wolf, Chester Wringe, Kevin Young, Jian Zheng, Kristen Zuraski, Charles H. Baldwin, Alex Chernoguzov, John P. Gaebler, Steven J. Sanders, Brian Neyenhuis, Russell Stutz, Justin G. Bohnet
arXiv:2511.05465 · 2025-11-07 · CC BY 4.0 · ⏱ 1 мин · Quantum Physics Atomic Physics
Инженеры построили квантовый процессор из 98 ионов бария, который делает очень мало ошибок.
Аннотация

Представлен 98-кубитный квантовый процессор Helios на удерживаемых ионах (заряженных атомах в ловушке). Благодаря кольцевому ионному накопителю, соединяющему две рабочие зоны, достигнута полная связность между любыми кубитами. Средняя точность одно- и двухкубитных операций составляет 99,997% и 99,92% соответственно, что не является пределом. Эксперименты со случайными схемами подтверждают, что процессор превосходит возможности классического моделирования, открывая новую эру вычислительной сложности.

Связи в графе знаний 1

📄 Показана версия «Просто» — «Популярно» пока не готова. Добавьте ★ в избранное, если хотите её ускорить.

В новом процессоре Helios 98 ионов бария кружат по замкнутому маршруту, словно лошадки на карусели. Такая архитектура позволяет любому иону обмениваться данными с любым другим, делая систему гибкой и мощной. Лазерные импульсы, как дирижёрская палочка, раздают команды со скоростью света.

Главная проблема квантовых вычислений — ошибки. Чем сложнее задача, тем выше шанс сбоя. Helios ломает эту закономерность: его операции точны на 99,992% — примерно одна ошибка на 12 500 шагов. Это рекорд для систем такого размера.

При этом температура в ловушке близка к абсолютному нулю — холоднее межзвёздной пустоты. Лазерные замеры проверяют состояние каждого иона. Такая надёжность открывает путь к вычислениям, немыслимым для классических суперкомпьютеров. Идею квантового компьютера выдвинул Ричард Фейнман, а технологию ионных ловушек разработал Дэвид Вайнленд.

🎯 Барий‑137 выбран не случайно: его энергетические уровни настолько удобны, что лазер настраивает их, словно пульт — телеканал.

🎬 Такая машина напоминает квантовый компьютер из романа Артура Кларка, способный моделировать сознание.

Учёные
Ludwig BoltzmannChristian DopplerD. B. McLaughlinDidier QuelozMichel MayorR. A. Rossiter
Теги
энтропия скорость света спектроскопия
Законы
второй закон термодинамикиэффект Доплераэнтропия Бекенштейна–Хокингаэквивалентность массы и энергиипринцип постоянства скорости светауравнения Максвелла
Оригинал: arXiv:2511.05465 · CC BY 4.0 · bridge42worlds