Квантовая магия: нелокальность и вечность экспресс

Оригинал: "Experimental demonstration of non-local magic in a superconducting quantum processor"
arXiv:2511.15576 · 2025-11-19 · CC BY 4.0 · 1 мин
Физики впервые измерили на квантовом чипе неуловимую нелокальную магию — ресурс, который поможет создать надёжные квантовые компьютеры и разгадать тайны чёрных дыр.

Квантовый компьютер подобен изысканному блюду: существуют рецепты для обычной кухни, но особые квантовые состояния — секретные ингредиенты, превращающие блюдо в шедевр. Один из таких ингредиентов — «магия». Этот термин ввёл Джон Прескилл в 2018 году. Магия бывает локальной — её можно убрать, изменяя отдельные компоненты, — и нелокальной, которая, словно соус, пронизывает всё блюдо и сохраняет вкус, что бы ни делали с частями.

Физики впервые измерили этот нелокальный «соус» на сверхпроводниковом чипе. Они применили два метода: первый стирал локальную магию с помощью сложных операций, оставляя лишь общую; второй оценивал чистоту от обычного шума, что напоминает измерение энтропии — меры беспорядка. Оба подхода дали одинаковые результаты. Основные помехи — ошибки считывания и шум в вентиле, который работает как ворота с условием. Примечательно, что локальную магию можно стереть прямо во время работы, не затронув нелокальную.

Теперь это позволит честно проверять квантовые процессоры без необходимости полной автокоррекции ошибок. Самый неожиданный поворот: та же математика помогает расшифровать излучение чёрных дыр, которое изучал Стивен Хокинг. Возможно, ключи к пространству-времени спрятаны в нелокальной магии.

Любопытно, что формулы нелокальной магии оказались ключом к расшифровке излучения чёрных дыр — так далёкие объекты помогают строить компьютеры на Земле.

Извлечение информации из чёрной дыры напоминает «Интерстеллар», где данные из сингулярности помогли разгадать гравитацию.

Учёные
Jacob BekensteinStephen HawkingFritz ZwickyBernhard RiemannJoseph WeberKarl Schwarzschild
Понятия
нелокальность квантовое превосходство точность логический кубит отказоустойчивый квантовый компьютер декодер вычислительная мощность локальность подавление шума сверхпроводящая электроника сверхпроводимость классический предел стабилизаторный код случайность порог ошибок подавление ошибок снижение шума кубитов гибридный алгоритм нулевое сопротивление квантовая коррекция ошибок