Два атома против хаоса: рекорд квантовой памяти экспресс

Оригинал: "Beyond-Ten-Hour Coherence in a Decoherence-Free Trapped-Ion Clock Qubit"
arXiv:2603.19631 · 2026-03-20 · CC BY 4.0 · 1 мин
Два атома, качаясь на волнах помех синхронно, сохранили квантовую информацию рекордные 10,5 часов.

Обычный квантовый бит разрушается от малейшего воздействия — тепла, магнитного поля. Физики заставили работать пару атомов, чтобы беспорядок не уничтожал запись. Информация кодировалась не в каждом атоме, а в разнице их состояний — как натяжение верёвки между двумя буйками. Любой шум качает оба буйка одинаково, поэтому расстояние между ними неизменно. С помощью точного лазерного слежения учёные отслеживали эту разницу.

Похожий трюк используют детекторы гравитационных волн: они сравнивают два луча, чтобы выделить слабый сигнал на фоне вибраций.

Эксперимент с ионами иттербия показал: связанная пара удерживала квантовую информацию 10,5 часов — словно верёвка между буйками остаётся натянутой весь штормовой день. Такая стабильность сравнима с точностью пульсаров. 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.

Учёные
William WoottersHendrik LorentzShuji NakamuraVera RubinJohn Stewart BellRobert Hooke
Понятия
подпространство без декогеренции защита квантовой памяти время жизни кубита декогеренция кубита отказоустойчивый квантовый компьютер точность декодер шифрование дефазировка неопределённость времени стабилизаторный код память защита запутанности реальное время вычислительная мощность микроволновый импульс порог ошибок бит центр обработки данных атомные часы