Представьте сеть из крошечных магнитиков, каждый из которых может быть направлен вверх или вниз. Их взаимодействие стремится к конфигурации с наименьшей общей энергией — это и есть суть задачи квантового Max Cut, одной из самых сложных в физике, восходящей к работам Вернера Гейзенберга. Новый подход использует ридберговские атомы — экзотические состояния вещества, в которых электрон находится так далеко от ядра, что атом раздувается до размеров, сопоставимых с толщиной человеческого волоса. По сути, это гигантский аналог водорода, и его поведение исследуют методами спектроскопии, анализируя испускаемый или поглощаемый свет.

Ключевая идея — медленный «отжиг» системы таких атомов. Подобно тому, как остывающий металл постепенно застывает в состоянии с минимальными внутренними напряжениями, квантовая система в ходе контролируемой эволюции сама приходит к почти идеальному упорядочению «магнитиков». Оставшийся беспорядок, измеряемый энтропией, затем устраняет классический алгоритм-оптимизатор — это гибридный метод, объединяющий квантовые и классические вычисления. Именно так удалось достичь рекордной точности 0.651. Любопытно, что даже когда квантовая часть допускает ошибки, итоговый результат всё равно превосходит чисто классические решения.

Эти же ридберговские атомы-гиганты обладают поразительной чувствительностью: они способны улавливать одиночные частицы света — фотоны, превращаясь в сверхточные детекторы.