Учёный

John Preskill

1953 – настоящее время · квантовые вычисления, квантовая информация, квантовая гравитация
Американский физик-теоретик, один из пионеров квантовой информации и квантовых вычислений. Ввёл термин «квантовое превосходство» (quantum supremacy) и описал этапы развития квантовых технологий. Известен работами по топологическим квантовым вычислениям, квантовой коррекции ошибок и связи чёрных дыр с квантовой информацией.

Биография

Обучался в Принстоне (бакалавриат) и Гарварде (PhD). Профессор Калифорнийского технологического института, где руководит Институтом квантовой информации и материи. Активно популяризирует науку, читает знаменитые курс лекций и ведёт блог «Quantum Frontiers».

Ключевые открытия

💡 Прескилл известен тем, что проиграл пари с коллегой (Стивеном Джорданом) насчёт достижения квантового превосходства, но активно пропагандирует это событие, считая его великим достижением.
"Учёный говорил, что мы находимся на заре квантовой эры — времени, когда мы учимся контролировать сложные квантовые системы, возможно, наиболее важный рубеж современной науки."
Понятия
чёрная дырасуперпозицияквантовая оптика
Законы
теорема о запрете клонирования
Учёные
Shuji NakamuraFritz ZwickyJacob BekensteinKarl SchwarzschildStephen HawkingAlain AspectSubrahmanyan ChandrasekharRainer Weiss

Статьи с его участием

Погода на месяц вперёд: что умеет машинное обучение
Фермер в Айове смотрит на календарь: сеять сейчас или подождать? Через месяц может ударить жара, а может зарядить дождь. Синоптики разводят руками: прогноз на две недели ещё держится, на сезон — уже нет, а между ними провал. Атмосфера слишком быстро меняется, чтобы помнить вчерашний день, а океан слишком медлителен, чтобы успеть на помощь.
Переводчик, который не теряет смысл
Метеоролог смотрит на карту давления и пытается понять, куда двинется циклон. У него есть модель, но она ошибается, и есть свежие измерения, но они неполны. Соединить их так, чтобы прогноз остался физически осмысленным, труднее, чем кажется: классические методы иногда выдают отрицательную температуру или невозможную вероятность. Новый подход смотрит на задачу глазами квантовой механики.
Кубики внимания для прогноза погоды
Метеоролог смотрит на карту, где облака сбиваются в стаи, как птицы перед грозой. Каждое пятно на радаре — это будущий ливень или просто шум. Прогноз земной системы похож на попытку собрать пазл из тысяч кусочков, которые постоянно меняют форму. Долгие годы синоптики полагались на численные модели, которые перемалывают уравнения физики атмосферы и океана.
Гибридный спектральный анализ: как байесовский метод совмещает точность параметрики и гибкость непараметрики
Черновой набросок портрета: несколько уверенных линий задают форму, но детали ещё не проработаны. Так параметрическая модель, например векторная авторегрессия (VAR), описывает временной ряд: она улавливает основную структуру, но если реальные данные отклоняются от её предположений, портрет получается искажённым.
Квантовый ключ из телепортации энергии
Энергия как подпись: знак переданного импульса раскрывает секрет. Эта метафора — ключ к новому протоколу квантового распределения ключей, где вместо измерения состояний используется телепортация энергии. В стандартных схемах, таких как BB84 или E91, секретный бит извлекается из результатов измерений, но здесь он скрыт в том, получил Боб энергию или потерял её после локальной операции.
Магия симметрии: как квантовая информация рождает порядок
В ускорителе сталкиваются две хиггсовские частицы. На кратчайший миг их судьбы переплетаются, а затем расходятся, унося информацию о встрече. Обычно физик описал бы это диаграммами и амплитудами, но здесь рассеяние рассматривают как квантовое вычисление: каждая частица — кубит, а столкновение — операция, преобразующая…
Шум как дирижёр хаоса: квантовый хаос в открытой системе
Пять сверхпроводящих кубитов на чипе — сцена, на которой разыгрывается спектакль квантового хаоса. Четыре кубита образуют систему, пятый — окружение, которое вносит диссипацию. После короткой эволюции окружение отбрасывают, и система остаётся с открытой квантовой картой — оператором, преобразующим состояние системы.
Квантовый оркестр без фальши: точность выше 99,9 %
Два сверхпроводящих кубита на одном чипе звучат чисто, как солисты в оркестре. Каждый из них — трансмон, кубит с пониженной чувствительностью к зарядовому шуму. Связаны они через перестраиваемый кулер — вспомогательный элемент, который настраивает силу взаимодействия между ними.
Собирая мозаику из редких вспышек света
Свет, проходящий через двулучепреломляющий кристалл, меняет поляризацию в зависимости от длины волны. Этот профиль — как мозаика, собранная из редких вспышек, где каждый осколок подсказывает форму соседних.
Квантовая физика2025-10-151 минarXiv:2510.13247экспресс
Квантовый разум: почему без классической физики не обойтись
Любое разумное действие начинается с внутреннего моделирования — создания плана. Подобно архитектору, который делает множество эскизов, чтобы оценить варианты конструкции, агент, обладающий волей, должен многократно копировать и сравнивать репрезентации реальности.
Квантовый оркестр, где шум подыгрывает мелодии
Оркестр настраивается перед концертом. Каждый музыкант ловит общий ритм, и в зале рождается порядок. Похожим образом работает квантовый резервуарный компьютер: кубиты, как музыканты, взаимодействуют друг с другом, превращая хаотичный сигнал в предсказуемую мелодию. Резервуарные вычисления известны давно. Классические эхо-сети требуют тонкой настройки и больших ресурсов.
Квантовая физика2025-10-201 минarXiv:2510.17286экспресс
Квантовые ионы: подавление дрожи без глубокого холода
Одиночный ион, удерживаемый в электромагнитной ловушке, дрожит подобно качелям, и каждое колебание вносит ошибку в квантовые вычисления. Традиционно эту дрожь подавляют охлаждением почти до абсолютного нуля — громоздкое и дорогое решение.
Квантовая физика2025-10-291 минarXiv:2510.25982экспресс
GANDALF: алгоритмический «фоторедактор» для квантовых снимков
Атомные кубиты — квантовые биты, реализованные на отдельных атомах, — выполняют логические операции за микросекунды. Однако считывание результата с помощью светочувствительной камеры занимает миллисекунды, то есть в тысячи раз дольше.
Квантовая физика2025-10-301 минarXiv:2510.26295экспресс
Квантовая динамика «хищник–жертва» на ридберговских атомах
В природе популяционные циклы вездесущи: рост численности зайцев стимулирует размножение лис, истощение кормовой базы ведёт к коллапсу обеих популяций, и круг повторяется. Классическая модель «хищник–жертва», предложенная столетие назад, описывает эту автоколебательную динамику и находит приложения от химической кинетики до экономических циклов.
Квантовая физика2025-11-061 минarXiv:2511.04414экспресс
Как атомы осваивают плетение квантовых кос
Атомы, подобно нитям в искусной косе, подчиняются строгому правилу: если одна нить «заряжена» — возбуждена до высокоэнергетического состояния, — соседние обязаны молчать, оставаясь невозбуждёнными. Этот феномен — ридберговская блокада (эффект подавления одновременного возбуждения близких атомов) — позволяет сплетать устойчивые квантовые узоры, где каждый атом знает своё место.
Квантовая физика2025-11-171 минarXiv:2511.13173экспресс
Квантовый эффект Мпембы: как память системы ускоряет термализацию
Горячая вода иногда замерзает быстрее холодной — это классический эффект Мпембы, эмпирическое наблюдение, которое до сих пор вызывает споры и, возможно, не существует вовсе. В квантовом мире обнаружен его двойник, и он ещё удивительнее: микрочастицы могут приходить в равновесие — термализоваться — в разы скорее, чем предсказывает стандартная теория.
Квантовая физика2025-12-091 минarXiv:2512.08429экспресс
Квантовая телепортация: рекордная точность в реальном времени
Концепцию квантовой телепортации предложил Чарльз Беннет, а экспериментально осуществил Антон Цайлингер. В основе лежит квантовая запутанность — состояние, при котором две частицы ведут себя синхронно, подобно двум листам, мгновенно воспроизводящим один и тот же рисунок.
Квантовая физика2025-12-161 минarXiv:2512.14811экспресс
Квантовые проверки: мнимая надёжность стабилизаторов
Квантовые компьютеры опираются на ГКП-состояния (состояния Готтесмана–Китаева–Прескилла), предложенные Алексеем Китаевым, Джоном Прескиллом и Дэниелом Готтесманом.
Квантовая физика2025-12-161 минarXiv:2512.14842экспресс
Шум как катализатор: неожиданная роль помех в квантовых вычислениях
Представьте: чтобы быстро растворить сахар в стакане, не нужно аккуратно помешивать ложкой — достаточно энергично встряхнуть его. Этот бытовой образ удивительно точно отражает принцип, обнаруженный в квантовых системах. Шум — случайные флуктуации, которые инженеры привыкли считать досадной помехой, — способен ускорять переход в тепловое состояние.
Квантовая физика2025-12-211 минarXiv:2512.18801экспресс
Универсальный ИИ-ключ к квантовым состояниям света
Обычно, чтобы охарактеризовать квантовое состояние света, требуется провести десятки сложных измерений — это похоже на попытку открыть замок, перебирая все ключи в связке. Новая модель искусственного интеллекта действует иначе: представьте универсальный ключ, который после лёгкой подгонки отпирает множество «замков» — от простых до самых хитроумных квантовых состояний.
Мысли до слов: как поймать нерешённое
Перед важным разговором человек тянется к телефону, но не набирает номер. Внутри уже есть несколько вариантов фраз, но ни одна не выбрана. Такое состояние — когда варианты существуют, но ни один не победил — авторы работы называют «блуждающими переменными». Чтобы описать это на языке математики, они строят граф: узлы — это образы, слова, воспоминания, а связи между ними — насколько они близки.
Квантовая физика2026-01-071 минarXiv:2601.04313экспресс
Квантовый трюк для поиска тихих сигналов
Обнаружить слабый сигнал на фоне шума — всё равно что пытаться услышать далёкий колокол в бурю. Обычное усиление делает грохот только оглушительнее, ведь усиливается и шум, и сигнал. Квантовая коррекция ошибок — метод, изначально придуманный для защиты квантовых компьютеров от сбоев, — решает проблему неожиданно.
Квантовая физика2026-01-081 минarXiv:2601.05013экспресс
Микроволновка для квантовых датчиков
Крошечные дефекты в кристалле нитрида бора работают как сверхчувствительные магнитные датчики. Но их сигнал похож на радиоприёмник с расстроенной антенной: вместо чёткой ноты — широкий шумный диапазон. Обычный микроволновый импульс на одной частоте задевает лишь малую часть таких «радиостанций».
Сверхпроводимость2026-01-081 минarXiv:2601.05147экспресс
Невидимый щит для хрупких квантовых состояний
Квантовый компьютер похож на оркестр, который играет только в полной тишине. Малейший шум — и хрупкая мелодия рассыпается. Для квантовых устройств таким шумом становится тепло: даже слабое инфракрасное излучение от соседних деталей нагревает кубиты и стирает их квантовые состояния.
Квантовая физика2026-01-101 минarXiv:2601.06524экспресс
Как сделать квантовый компьютер точнее без лишних затрат
Квантовый компьютер похож на оркестр, где каждый кубит — музыкант, а управляющие сигналы — дирижёр. Если дирижёр машет палочкой неточно, музыканты сбиваются. В реальном устройстве сигналы проходят через усилители мощности — как через громкоговорители, которые добавляют шум и искажения.
Мезоскопика2026-01-111 минarXiv:2601.06927экспресс
Ловушки на границе: как дефекты мешают квантовым чипам
Квантовый чип похож на музыкальный инструмент, который расстраивается от каждого прикосновения. В устройствах из напряжённого германия (материал, где атомы слегка растянуты для лучшей проводимости) главный источник фальши — дефекты на границе между полупроводником и слоем изолятора. Эти дефекты действуют как микроскопические липучки: они цепляют заряды и не дают им двигаться ровно.
Квантовый клубок: как ионы показали тепловую жизнь неабелевой теории
Квантовый компьютер из ионов в ловушке сыграл роль крошечной вселенной. В ней частицы не просто двигались, а сплетались в узлы, которые меняют свойства при обмене местами. Такие узлы называют фибоначчиевскими анионами — они не обычные частицы, а скорее вихри в ткани пространства.
Квантовая физика2026-01-241 минarXiv:2601.17580экспресс
Ошибки в квантовом компьютере учатся исправлять сами
Квантовый компьютер — как оркестр, где каждый музыкант играет свою партию, но иногда сбивается. Чтобы музыка не превратилась в какофонию, нужен дирижёр, который вовремя поправляет ошибки. В квантовых вычислениях роль дирижёра играют специальные коды, исправляющие ошибки.
Квантовая физика2026-01-281 минarXiv:2601.20818экспресс
Квантовые компьютеры освоили автономную самокоррекцию
Квантовые компьютеры обрели встроенный механизм самовосстановления. Новая двумерная схема работает подобно живой ткани: каждая ячейка-кубит — квантовый аналог классического бита — по локальным правилам взаимодействует с соседями, автоматически подавляя случайный беспорядок, то есть рост энтропии — меры хаоса в системе.
Квантовая физика2026-01-291 минarXiv:2601.21616экспресс
Кубит, который сам сообщает об ошибке
Квантовый компьютер похож на оркестр, где каждый музыкант играет свою партию, но чуть что — сбивается. Ошибки в кубитах возникают постоянно: то инструмент расстроится, то музыкант пропустит ноту. Обычно дирижёру приходится угадывать, кто именно ошибся, и это очень трудно. В новой работе учёные сделали кубит, который сам поднимает руку, когда ошибся.
Как мозг передает мысли
Офис, где сотрудники обмениваются записками. Пока задач мало, каждый работает сам по себе. Но приходит срочный заказ — и одни отделы начинают активно слать сообщения другим, а общая работа становится слаженнее. Примерно так ведет себя мозг, когда мы пытаемся удержать в уме несколько вещей одновременно. Ученые нашли способ заглянуть в эту «переписку».
Квантовая физика2026-02-031 минarXiv:2602.03938экспресс
Квантовый переводчик: как услышать ошибку
Квантовый компьютер похож на оркестр, где каждый кубит — музыкант, а измерение — попытка дирижёра услышать, кто как сыграл. Но в зале шумно: сигнал затухает, как звук сквозь толстую стену, а сам дирижёр иногда путает ноты. Физики измерили этот шум с точностью до каждой помехи.
Квантовая физика2026-02-051 минarXiv:2602.05206экспресс
Квантовый ключ под защитой от слепых пятен
Оптоволокно передаёт свет, но по пути тот дрожит и тускнеет. Чтобы собеседники на двух концах линии получили одинаковый набор случайных чисел для шифрования, в приёмнике работает цифровой корректор — как шумоподавитель в наушниках, который вычитает гул улицы, но иногда вместе с ним съедает тихие ноты музыки.
Квантовая физика2026-02-101 минarXiv:2602.09596экспресс
Квантовый интернет: от теории к реальности
Обычные сообщения можно перехватить незаметно для отправителя и получателя. Физики разработали метод создания общего секретного ключа, который разрушается при любой попытке перехвата. Носителем информации служат одиночные частицы света — фотоны.
Квантовая физика2026-02-111 минarXiv:2602.10695экспресс
Квантовая физика2026-02-121 минarXiv:2602.11469экспресс
Шум в квантовом компьютере нашли в толщине алюминия
Квантовый компьютер похож на оркестр, где каждый музыкант должен играть строго свою ноту. Но в зале есть невидимые шумы — дефекты в сверхпроводящих контактах, которые сбивают кубиты с ритма. Эти дефекты называют двухуровневыми системами. Они как трещинки в стекле: маленькие, но способны испортить всю картину. Авторы работы решили выяснить, откуда берутся такие трещинки.
Квантовая физика2026-02-151 минarXiv:2602.14165экспресс
Криоэлектроника: управление кубитами при 4 Кельвинах
Квантовые компьютеры обещают решать задачи, недоступные обычным машинам, но их сердце — кубиты — требует сверхнизких температур, близких к абсолютному нулю. Управлять кубитами и считывать их состояние обычно приходится из тёплой комнаты, протягивая через холодильник множество кабелей.
Магнитные узоры на крошечной сфере
На поверхности крошечной сферы электроны выстраиваются в узоры, похожие на рябь на воде. Физики давно заметили, что эта простая картинка удивительно точно описывает поведение квантовых систем. Но почему она работает, оставалось загадкой. Авторы новой работы разобрали математический механизм, стоящий за этой моделью. Оказалось, что движения электронов на сфере можно описать как колебания маятника.
Квантовая физика2026-02-161 минarXiv:2602.15080экспресс
Квантовая динамика колец на торе
Каждый кубит — квантовый бит информации — представлен замкнутым кольцом, свободно скользящим по поверхности тора (фигура, похожая на бублик). Вся квантовая логика сводится к плавным топологическим движениям: сдвиг вдоль поверхности, переворот, соединение траекторий.
Мезоскопика2026-02-211 минarXiv:2602.18890экспресс
Как измерить невидимое: машинное обучение читает электронные узоры
В скрученном двухслойном графене электроны ведут себя как люди в переполненном автобусе: каждый занимает место и мешает соседям. Сила этого «нежелания делить пространство» называется параметром Хаббарда U. От него зависит, будет ли материал проводником или изолятором, но измерить U напрямую очень трудно.