Обычный квантовый бит — кубит — крайне уязвим: малейшее тепловое дрожание или колебание магнитного поля разрушает его состояние. Физики нашли способ противостоять этому, заставив работать пару атомов совместно, чтобы беспорядок не уничтожал запись. Информация кодировалась не в каждом атоме по отдельности, а в разнице их состояний — подобно тому, как натяжение верёвки между двумя буйками не зависит от волн: любой шум качает оба буйка одинаково, поэтому расстояние между ними остаётся неизменным. С помощью точной лазерной спектроскопии учёные отслеживали эту разницу, измеряя относительную фазу двух ионов.
Эксперимент с ионами иттербия, удерживаемыми в электромагнитной ловушке, показал: связанная пара удерживала квантовую информацию 10,5 часов — словно верёвка между буйками остаётся натянутой весь штормовой день. Такая стабильность сравнима с точностью пульсаров — вращающихся нейтронных звёзд, чьи сигналы служат природными часами. Одиночный кубит прежде разрушался за час. За это время можно выполнить 36 миллиардов операций без ошибок — больше, чем потребуется большинству квантовых компьютеров. Метод развивает работы Дэвида Уайнленда, пионера ионных ловушек, и открывает путь к надёжным системам без громоздкой защиты.
Если бы квантовая операция длилась одну микросекунду, за 10 часов можно было бы выполнить 36 миллиардов таких операций без единой ошибки.
Такая стабильная память напоминает вычислительное ядро из романа «Квантовый вор», способное хранить личность вечно.