Среда, 4 февраля, 2026

Инженеры Принстона совершили прорыв в квантовых вычислениях: новый кубит работает втрое дольше

Исследователи из Принстонского университета представили значительный шаг вперед на пути к созданию практических квантовых компьютеров. Об этом сообщает princeton.edu.
Команда инженеров разработала сверхпроводящий кубит, который демонстрирует время жизни, втрое превышающее показатели существующих аналогов. Это открытие может ускорить развитие технологии, открывая двери для решения задач, недоступных для современных вычислительных машин.

«Главная проблема, мешающая нам сегодня получить полезные квантовые компьютеры, заключается в том, что информация, хранящаяся в кубите, сохраняется очень недолго», — пояснил Эндрю Хоук, руководитель национального исследовательского центра квантовых технологий, декан инженерного факультета Принстона и один из ведущих авторов исследования. «Это следующий большой скачок вперед».

В статье, опубликованной 5 ноября в авторитетном научном журнале Nature, команда Принстона сообщила, что их новый кубит способен сохранять свою когерентность более 1 миллисекунды. Этот показатель в три раза превосходит лучшее время, зафиксированное ранее в лабораторных условиях, и почти в 15 раз превышает отраслевой стандарт для крупномасштабных процессоров. Для подтверждения эффективности своей разработки исследователи собрали полностью функционирующий квантовый чип на основе нового кубита. Это решение одной из ключевых проблем, препятствующих эффективной коррекции ошибок и масштабируемости промышленных квантовых систем.

Разработка нового кубита по своей архитектуре схожа с теми, что используются ведущими компаниями, такими как Google и IBM, что позволяет легко интегрировать ее в существующие процессоры. По словам Хоука, замена компонентов в лучшем квантовом процессоре Google, известном как Willow, на разработку Принстона позволила бы улучшить его производительность в 1000 раз. Более того, преимущества нового кубита растут экспоненциально с увеличением числа элементов в системе, поэтому добавление большего количества кубитов принесет еще более значительный эффект.

Современные квантовые компьютеры обладают потенциалом для решения задач, которые не под силу обычным компьютерам. Однако текущие версии находятся на ранних стадиях разработки и имеют существенные ограничения. Основная причина заключается в том, что базовый элемент квантовых компьютеров, кубит, теряет свое состояние до того, как системы успевают выполнить полезные вычисления. Увеличение времени жизни кубита, или времени когерентности, является критически важным для выполнения сложных операций. Разработка принстонских инженеров представляет собой самый значительный прогресс во времени когерентности за последнее десятилетие.

«Этот прорыв выводит квантовые вычисления из области возможного в область практического применения», — отметил Хоук. «Теперь мы можем начать добиваться прогресса гораздо быстрее. Вполне возможно, что к концу десятилетия мы увидим научно значимый квантовый компьютер».

Хотя инженеры исследуют различные технологии для создания кубитов, принстонская версия основана на типе схемы, известном как трансмон-кубит. Трансмон-кубиты, используемые в разработках таких компаний, как Google и IBM, представляют собой сверхпроводящие схемы, работающие при экстремально низких температурах. Их преимущества включают относительно высокую устойчивость к внешним помехам и совместимость с современными производственными процессами электроники.

Однако увеличение времени когерентности трансмон-кубитов оказалось чрезвычайно сложной задачей. Недавние исследования Google показали, что основное ограничение при улучшении их новейших процессоров связано с качеством материалов, используемых для изготовления кубитов.

Команда Принстона применила двухсторонний подход к перепроектированию кубита. Во-первых, они использовали металл под названием тантал, чтобы помочь хрупким схемам дольше сохранять энергию. Во-вторых, они заменили традиционную сапфировую подложку высококачественным кремнием — стандартным материалом в индустрии вычислительной техники. Для выращивания тантала непосредственно на кремнии команде пришлось преодолеть ряд технических трудностей, связанных с внутренними свойствами этих материалов.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Пожалуйста, введите ваш комментарий!
пожалуйста, введите ваше имя здесь

Фермеры против реформы: «Смотрич ставит нас к стенке»

Фермеры Израиля протестуют против реформы молочной отрасли. Министр Смотрич продвигает изменения, которые, по мнению фермеров, приведут к закрытию хозяйств.

Резервист ЦАХАЛа тяжело ранен при обстреле в секторе Газа

Резервист ЦАХАЛа получил тяжелые ранения в секторе Газа. Инцидент произошел на севере сектора. Готовится ответ на обстрелы.

ЦАХАЛ меняет правила игры: как армия готовится к новому этапу

ЦАХАЛ вводит новую директиву о призыве харедим, впервые устанавливая четкие рамки службы. Это решение направлено на восполнение нехватки боевых кадров и адаптацию армии к новым реалиям.

Тройное убийство в Бейт-Берль: месть за кровь (видео)

В Бейт-Берле трое мужчин получили огнестрельные ранения и скончались в больнице. Полиция считает причиной месть за давний конфликт.

ЦАХАЛ расчищает границу: ЮНИФИЛ обвиняет в нарушении резолюции 1701

ЦАХАЛ начал операцию в Южном Ливане, расчищая границу от растительности. ЮНИФИЛ обвиняет Израиль в нарушении резолюции 1701 ООН.

Top Tags:

Больше из категории

SpaceX запустит миллион спутников для дата-центров в космосе

SpaceX готовит грандиозный проект: вывод до миллиона спутников для создания космических дата-центров. Это изменит будущее облачных вычислений и обработки данных.

Квантовый прорыв: Стэнфордские ученые приблизили эру миллионных кубитов

Стэнфордские ученые сделали прорыв в создании квантовых компьютеров. Разработаны оптические резонаторы, приближающие эру миллионных кубитов и ускоряющие сложные вычисления.

1200 дунамов пустыни накормят Израиль: беспрецедентное соглашение открывает новую эру в Рамат-Негеве

1200 дунамов пустыни выделено для расширения исследований в области сельского хозяйства. Новое соглашение открывает беспрецедентные возможности для инноваций в Рамат-Негеве.

IonQ покупает SkyWater: квантовые компьютеры получат американскую прописку

IonQ покупает SkyWater, крупнейшего производителя полупроводников в США, за 1,8 млрд долларов. Это позволит ускорить разработку квантовых компьютеров и обеспечить их производство в Америке.

SpaceX вывела на орбиту 25 спутников Starlink

SpaceX успешно запустила 25 спутников Starlink. Ракета Falcon 9 стартовала с базы Ванденберг, выведя аппараты на низкую околополярную орбиту Земли.

Nvidia тратит $20 млрд на стартап: ответ Google в гонке ИИ

Nvidia вложила $20 млрд в стартап, чтобы усилить позиции в гонке ИИ. Это ответ на растущее влияние Google и переход к инференсу.

Израильские ученые разработали революционную технологию для борьбы с ожирением

Израильские ученые создали прорывную технологию лечения ожирения. Микророботы доставляют лекарства в жировые клетки, обещая высокую эффективность и безопасность. Ожидается, что метод изменит подходы к борьбе с лишним весом.

Израильские ученые открывают новые горизонты в терагерцовых технологиях

Израильские ученые из Техниона совершили прорыв в терагерцовых технологиях, разработав инновационные двухмерные материалы. Это открывает беспрецедентные возможности для создания следующего поколения квантовых устройств.

Популярные категории