Сначала победим всех в квантовых вычислениях, потом изобретем межпланетные перелеты, далее телепортация, регенерация органов, регенерация клеток тела, вечная жизнь. И после этого все заживут вечно и счастливо, правда пару недель в году придется воду греть в чайнике и мыться из ковшика
🔬 Российские физики установили мировой рекорд и переписали историю квантовых вычислений! Их квантовый гейт на кудитах открывает новые возможности для решения практических задач, которые ранее были недоступны для квантовых компьютеров.
Визуализация. Ядерный спин атома переключается между квантовыми состояниями. Переключение наблюдается как флуктуация электрического тока, проходящего через атом, в течение нескольких секунд.
Команда Технического университета Делфта впервые в реальном времени наблюдала, как ядерный спин отдельного атома переключается между квантовыми состояниями, добившись одноимпульсного считывания состояния через электронную оболочку с помощью сканирующего туннельного микроскопа (STM) и электронного спин-резонанса (ESR). Наблюдалась уникальная стабильность ядерного спина на масштабах порядка 5 секунд, что открывает путь к атомарному квантовому сенсингу и управлению на поверхности твердого тела.
Визуализация атома изотопа 49Ti на подложке MgO/Ag
Исследователи использовали STM/ESR-подход, при котором прямое состояние ядра считывается косвенно — по влиянию сверхтонкого (hyperfine) взаимодействия на электронный спин и туннельный ток, давая «ступенчатые» переключения в реальном времени. На одиночном атоме изотопа 49Ti на подложке MgO/Ag реализован быстрый импульсный режим, где скорость измерения превышает скорость естественного флипа ядра, что обеспечило одноимпульсное чтение без усреднения; характерное время стабильности ядерного спина составило около 5 с, тогда как электронный спин релаксирует примерно за 100 нс.
Значимость результата в том, что продолжительное время жизни ядерного спина на поверхности создают ресурс для долговременной памяти и высокочувствительных сенсоров на атомном масштабе, где ядерные спины выступают более «тихими» кубитами по сравнению с электронными. Достижение одноимпульсного чтения — ключевой рубеж: считывание быстрее релаксации открывает возможность протоколов обратной связи и управляемых последовательностей без статистического усреднения, что критично для поверхностной квантовой метрологии, сенсоров и симуляторов.
Японские физики из Университета Осаки объявили об открытии нового состояния квантовой материи. В ходе исследования они обнаружили в материале CeRhSn (церий-родий-олово) тяжёлые фермионы (тяжелые электроны), которые демонстрируют устойчивую квантовую запутанность при высоких температурах, что может ускорить создание нового поколения квантовых компьютеров.
CeRhSn вдоль оси c. Атомы церия, родия и олова обозначены средне-серым, чёрным и не закрашенным кружками соответственно.
Исследовательская группа под руководством доктора Шин-ичи Кимуры наблюдала, как электроны в сплаве церия, родия и олова взаимодействуют с магнитными полями, эффективно увеличивая свою массу в сотни раз.
Изображение тяжёлых электронов с квантовой запутанностью на CeRhSn. Автор: Такуто Накамура и Син-ичи Кимура
Эти «тяжелые» частицы оказались связаны квантовой запутанностью — ключевым ресурсом для квантовых вычислений. Уникальность открытия заключается в том, что этот эффект сохраняется при температурах, близких к комнатной, в то время как большинство существующих квантовых систем требуют охлаждения до абсолютного нуля.
(a) Кристаллическая структура CeRhSn. (b) Обратное время жизни, делённое на температуру, и планковское время как функция энергии фотона, делённой на температуру. (c) Динамический планковский масштабный график и теоретическая кривая.
Это открытие решает одну из главных инженерных проблем на пути к созданию практичных квантовых устройств, упрощая их конструкцию и снижая стоимость. Стабильная при высоких температурах запутанность открывает дорогу к разработке более надежных и масштабируемых квантовых процессоров, которые смогут решать задачи, недоступные классическим суперкомпьютерам.
Комментарий редакции: Хотя технология находится на ранней стадии и требует дальнейших исследований, работа японских ученых закладывает фундаментальную основу для будущих инноваций в области квантовых технологий и материаловедения.
Канадская компания D-Wave Systems объявила о достижении «квантового превосходства» на практически значимой задаче. Их новейший квантовый компьютер Advantage2 смог за считанные минуты выполнить сложную симуляцию магнитного материала — задачу, которая, по оценкам, заняла бы у самых мощных классических суперкомпьютеров миллионы лет.
Прорыв был достигнут при моделировании поведения так называемого «спинового стекла» — экзотического магнитного состояния вещества. Эта задача имеет прямое отношение к разработке новых материалов, созданию лекарств и оптимизации сложных систем. Используя метод квантового отжига, процессор D-Wave с более чем 5000 кубитов смог найти решение, точность которого недоступна для классических алгоритмов при таком масштабе. По расчетам исследователей, для достижения аналогичного результата суперкомпьютеру Frontier потребовалась бы энергия, превышающая годовое мировое потребление.
Редакция канала считает, что оценка времени для классических компьютеров преувеличена, и с помощью более совершенных алгоритмов они могли бы справиться с задачей быстрее. Квантовый отжиг — это специализированный метод, который подходит не для всех типов вычислений, в отличие от универсальных квантовых компьютеров, разработкой которых занимаются Google и IBM.
Тем не менее, это событие является важной вехой в развитии квантовых технологий. Впервые продемонстрировано, что квантовое устройство способно не просто конкурировать, а превосходить лучшие классические системы при решении реальной, а не сугубо академической проблемы. Это открывает путь к практическому применению квантовых вычислений в науке и промышленности уже в ближайшие годы.
Визуализация открытия.
Команда учёных из компании QuEra Computing, Гарварда и MIT объявила о прорыве на пути к созданию мощных и отказоустойчивых квантовых компьютеров. Впервые в истории им удалось экспериментально провести «дистилляцию магических состояний» — ключевой процесс для выполнения сложных вычислений — на основе защищённых от ошибок логических кубитов.
Для выполнения любых, а не только базовых, задач квантовому компьютеру необходимы специальные ресурсы — так называемые «магические состояния». Однако их создание подвержено ошибкам. Продемонстрированный учёными процесс дистилляции, или «очистки», решает эту проблему: он позволяет из нескольких несовершенных, «шумных» состояний получить одно — высокого качества, с минимальным уровнем ошибок. Это открывает дорогу к универсальным квантовым вычислениям.
Главная новизна эксперимента заключается в том, что дистилляция впервые проведена не на обычных, физических кубитах, а на логических. Логический кубит — это система из нескольких физических кубитов, которая способна самостоятельно обнаруживать и исправлять ошибки. Успешно реализовав протокол на своём квантовом компьютере Gemini, исследователи доказали, что вся цепочка — от защиты информации до создания ресурсов для сложных вычислений — может работать как единый отказоустойчивый механизм.
Это достижение устраняет один из ключевых барьеров на пути к масштабированию квантовых систем. Оно на практике подтверждает жизнеспособность теоретических концепций, разработанных два десятилетия назад, и доказывает, что создание мощных и одновременно надёжных квантовых компьютеров является достижимой инженерной задачей. Прорыв приближает эру, когда квантовые вычисления смогут решать практические задачи, недоступные классическим суперкомпьютерам.
Расшифруйте следующий вопрос и ответьте на него:
5343934*150413*6*8156215044414**305041080?
Текст зашифрован с помощью таблицы: каждой цифра обозначает одну из трёх букв, расположенных под ней в таблице, а знак «*» — пробел или одну из букв «ю», «я».
Расшифруйте следующий вопрос и ответьте на него:5343934*150413*6*8156215044414**305041080?Текст зашифрован с помощью таблицы: каждой цифра обозначает одну из трёх букв, расположенных под ней в таблице, а знак «*» — пробел или одну из букв «ю», «я».
Учёные из Национального института стандартов и технологий (NIST) объявили о создании уникального квантового устройства, способного с высочайшей точностью измерять сразу три ключевые электрические величины: напряжение (вольты), сопротивление (омы) и силу тока (амперы). Это достижение, которое эксперты уже назвали «Святым Граалем» в науке об измерениях, решает десятилетиями существовавшую проблему и открывает новые горизонты для технологий.
До сих пор для точной калибровки электрических приборов требовались два отдельных и громоздких эталона. Один измерял напряжение, другой — сопротивление. Главная сложность заключалась в том, что эти устройства были несовместимы: эталон сопротивления работал только в мощном магнитном поле, которое, в свою очередь, мешало работе эталона напряжения. Из-за этого процесс измерений был сложным, дорогостоящим и требовал физической транспортировки оборудования между разными лабораториями.
Команде под руководством физика Джейсона Андервуда удалось объединить обе функции в одном компактном приборе. Ключом к успеху стало использование нового топологического материала, который демонстрирует необходимые квантовые свойства без внешнего магнитного поля. Это позволило разместить два ранее несовместимых компонента бок о бок в одной системе, охлаждаемой до сверхнизких температур.
Новое устройство работает на основе фундаментальных констант природы — заряда электрона и постоянной Планка, что обеспечивает исключительную точность с погрешностью в несколько миллионных долей. Такой прорыв значительно упростит и удешевит высокоточные измерения, сделав их доступнее для национальных лабораторий и высокотехнологичных производств по всему миру. От этого выиграют многие сферы: от производства микроэлектроники и медицинского оборудования, где важна каждая доля единицы, до фундаментальных научных исследований.
Публикация результатов исследования в престижном научном журнале Nature Electronics подтверждает значимость открытия. Ожидается, что создание единого квантового эталона не только изменит подходы к электрическим измерениям, но и станет стимулом для дальнейших инноваций в области материаловедения и криогенной инженерии.
