Пять кубитов под одной микроволной

Главный враг квантового компьютера — не холод и не шум, а сдвиг фазы, когда кубиты включают одновременно. Его только что научились гасить.

↓
01Ключевые числа

Прорыв RIKEN в цифрах

Учёные из Японии заставили пять кремниевых кубитов работать вместе, не теряя точности.

99,9%
точность всех пяти кубитов при одновременной работе
5
кремниевых спиновых кубитов на одной общей линии управления
99,999%
максимальная точность одиночного кубита — почти идеал
99,99%
точность сохранялась при трёх одновременно работающих кубитах
1
общая линия управления вместо отдельной для каждого кубита
Si
кремний — тот же материал, что в обычных компьютерных чипах
02Механика

Как гасят сдвиг AC Stark

Микроволновой сигнал управления незаметно сдвигает энергетические уровни кубита — и ломает операцию.

Проблема
СВЧ-сигнал сдвигает фазу кубита (AC Stark shift)
→
Диагноз
сдвиг фазы ломает операцию, когда кубитов несколько
→
Калибровка
попарная калибровка вместо всех комбинаций
→
Компенсация
компенсация фазовых сдвигов + улучшенный дизайн
→
Результат
99,9% точности на всех пяти кубитах одновременно
03Значение

Почему это шаг вперёд

Не точность сама по себе, а путь к машине, которую можно будет масштабировать до тысяч кубитов.

Одна линия

Пять кубитов управляются через общую микроволновую линию.

Кремний

Тот же материал и методы, что в производстве обычных чипов.

Попарная калибровка

Не нужно калибровать каждую комбинацию кубитов отдельно.

Точность

99,9% при пяти кубитах — уровень для отказоустойчивых вычислений.

Фазовые сдвиги

Устранён скрытый источник ошибок — сдвиг AC Stark.

Отказоустойчивость

Шаг к большим квантовым процессорам со стабильным результатом.

04Порог

Точность до запятой

Чем больше кубитов работает разом, тем труднее держать точность. RIKEN удержал её у самой границы идеала.

99,0% — порог fault-tolerant 99,99% 100% — идеал
5 кубитов одновременно99,9%
3 кубита одновременно99,99%
1 кубит (рекорд)99,999%
05Путь к машине

Краткая история квантовых вычислений

1982
Ричард Фейнман предлагает идею квантового компьютера.
1994
Питер Шор создаёт квантовый алгоритм факторизации чисел.
2019
Google заявляет о «квантовом превосходстве» на 53-кубитном Sycamore.
Авг 2026
IBM: 70 логических кубитов решают нерешаемую для классики задачу за 15 минут.
Окт 2026
RIKEN: 5 кремниевых кубитов одновременно с точностью 99,9% (Nature Physics).
06Разоблачение

Мифы и факты о квантовых компьютерах

Мифы

Квантовые компьютеры уже заменили обычные.
Главная проблема — сделать кубиты достаточно холодными.
Точности 99% достаточно для квантовых вычислений.

Факты

Пока это лабораторные демонстрации; почти все задачи выполняет классика.
Даже при холоде главный враг — ошибки одновременного управления (сдвиг AC Stark).
Для отказоустойчивости нужны 99,9% и выше — этого и добился RIKEN.
Высокая точность сохраняется, даже когда несколько кубитов работают одновременно — важный шаг к масштабированию.Leon Camenzind, RIKEN

Квантовый компьютер: ошибка — враг, точность — всё

99,9% — не просто цифра. Это порог, после которого квантовые вычисления перестают ломаться от собственного шума. RIKEN сделал ещё один шаг к машине, которая однажды обгонит классику на задачах, которые мы пока не умеем решать.