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

Квантовый процессор похож на оживлённый перекрёсток: чем больше машин, тем труднее им разъехаться без аварий. В квантовом мире роль машин играют кубиты — элементарные носители информации, которые, в отличие от обычных битов, могут быть и нулём, и единицей одновременно. Сегодня лучшие кубиты — сверхпроводящие, они работают при температуре ниже, чем в открытом космосе, и требуют тесного соседства, чтобы обмениваться сигналами. Но если набить их слишком много на один кристалл, начинаются помехи, и вычисления портятся.

Выход — разнести кубиты по разным модулям, как кварталы в городе, и соединить их длинными «дорогами». Проблема в том, что любимые многими исследователями кубиты-флюксониумы (они долго хранят квантовое состояние и точно выполняют операции) до сих пор умели общаться только в пределах одного чипа. Авторы новой работы придумали перестраиваемый мост — специальный элемент, который связывает два флюксониума на расстоянии больше сантиметра. С таким мостом квантовая операция между модулями занимает меньше 100 наносекунд, а ошибка не превышает одной десятитысячной. Это почти так же хорошо, как если бы кубиты стояли рядом.

Такой мостик открывает путь к модульным квантовым компьютерам, где сотни и тысячи кубитов распределены по отдельным платам, как серверы в дата-центре. При этом соседние модули почти не мешают друг другу — «шум» от одного квартала не долетает до другого. В перспективе это позволит строить сложные квантовые коды коррекции ошибок, которые требуют, чтобы кубиты общались не только с ближайшими соседями, но и с дальними. Квантовый город становится просторнее, и в нём наконец можно прокладывать длинные маршруты без пробок.