Квантовые компьютеры и все что вокруг них

Applied physicists have created a photon router that could plug into quantum networks to create robust optical interfaces for noise-sensitive microwave quantum computers.

Kenneth Merz, Ph.D., of Cleveland Clinic's Center for Computational Life Sciences, and a research team are testing quantum computing's abilities in chemistry through integrating machine learning and quantum circuits.

At Yahoo Finance, you get free stock quotes, up-to-date news, portfolio management resources, international market data, social interaction and mortgage rates that help you manage your financial life.

Физики из США создали устройство, позволяющее преобразовать микроволновые сигналы в инфракрасное излучение

Калифорнийская компания D-Wave, известная как пионер в создании компьютеров с квантовыми эффектами, успешно завершила два проекта, доказав эффективность своей технологии. Их метод квантового отжига (квантовой нормализации), который сочетает квантовые и классические вычисления, помог автозаводу Ford Otosan в Турции ускорить производственные процессы, а фармацевтической компании Japan Tobacco — улучшить разработку новых лекарств. Хотя это ещё не полноценные квантовые компьютеры, машины D-Wave уже решают практические задачи, обходя по скорости традиционные методы. Изображение сгенерировано Kandinsky На заводе Ford Otosan, совместном предприятии Ford и Koc Holding, производят до 1500 вариантов одной модели автомобиля, что создаёт сложности из-за ограничений цехов. Раньше расчёты для оптимизации производства занимали от 10 минут до часа, но с помощью квантового отжига D-Wave время сократилось до 5 минут для 1000 автомобилей. Это позволило быстрее распределять задачи между

Как квантовые принципы трансформируют технологии — от взлома шифрования до объяснения асимметрии Вселенной? Каким образом мысленные эксперименты вроде кота Шредингера стали основой для реальных прорывов в квантовых вычислениях и защите данных? Может ли квантовая физика ответить на величайшие загадки человечества? Рассказывает кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Российского квантового центра, руководитель группы в «Росатом – Квантовые технологии» Дмитрий Чермошенцев.

Вы уверены, что утром читаете свои новости? Или алгоритмы уже ткут паутину вашей реальности? От смартфона до заводов, невидимые потоки информации стали цифровой кровью мира. Информационные Системы и Иныормационные Технологии— это нервная система планеты, определяющая наш каждый шаг, мысль и вздох в этом подключенном лабиринте. Но этот "кибернетический лес", где биты и байты летают со скоростью мысли, стал не только пространством для общения, работы и развлечений, но и новым, глобальным полем битвы – ареной информационной войны (ИВ). Звучит грозно, но суть явления стара как мир: это борьба за влияние, за контроль над решениями, за стабильность своих систем и дестабилизацию систем противника. Если в старых сказках Иван-царевич искал иглу Кощея (уязвимость его "системы"), используя меч-кладенец (свою "технологию"), то сегодня государства, корпорации и даже отдельные группы используют мощь ИТ для атак на ИС противника, распространяя дезинформацию или защищая свои

Наше сознание – величайшая иллюзия, которую мы принимаем за непреложную реальность. Мы настолько зациклены на собственной модели мышления, что отказываемся допустить саму возможность существования разума, фундаментально отличного от человеческого. Но что, если завтра мы столкнемся с принципиально новым типом сознания, которое сделает наши представления о разуме столь же архаичными, как наскальные рисунки по сравнению с квантовыми компьютерами? Сознание – как старый добрый анекдот про рыбу, которая последней узнает, что такое вода. Мы настолько погружены в свой тип мышления, что сама мысль о радикально ином способе осознания реальности кажется нам абсурдной. Не пора ли выбраться из этого аквариума ограниченного мышления? Нынешнее понимание сознания: колосс на глиняных ногах Современная наука о сознании напоминает слона, которого пытаются описать слепцы – каждый ухватился за свою часть, но целостной картины так и не сложилось. Нейробиологи твердят о синапсах и

Applied physicists at the Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) have created a photon router that could plug into quantum networks to create robust optical interfaces for noise-sensitive microwave quantum computers.

Калифорнийская компания D-Wave называет себя первой компанией, которая продает компьютеры с квантовыми эффектами — еще не совсем полноценные квантовые компьютеры, но зато уже решающие реальные задачи. Недавно D-Wave рассказала об успешном завершении двух проектов по проверке концепции: в одном случае метод квантового отжига помог открыть новые лекарства, в другом — оптимизировал производственный процесс.

U.S. government scientists have developed a new phase of matter dubbed 'half ice, half fire,' which unites opposing electron spins in a unique magnet.

read more

Исследователи из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) разработали акустическую систему, которая позволяет моделировать квантовые явления, используя звуковые волны. Такой подход обходит сложности, связанные с наблюдением хрупких квантовых систем, и открывает новые перспективы для исследований телекоммуникаций и квантовых вычислений. Изображение сгенерировано Kandinsky В основе системы лежит акустический метаматериал, состоящий из 16 взаимосвязанных кубиков – «акустических атомов». Каждый кубик оснащен динамиком и микрофоном, что позволяет генерировать и регистрировать звуковые волны, имитирующие поведение квантовых частиц. Уникальность этой системы заключается в возможности прямого измерения характеристик звуковых волн (фазы и амплитуды) без нарушения их состояния, что невозможно при работе с квантовыми системами из-за эффекта наблюдателя. Благодаря высокой управляемости «акустических атомов», метаматериал можно настраивать для

The rabbit hole of quantum gets weirder the deeper you go—but also has plenty of promise.

Ученые впервые экспериментально продемонстрировали, что 56-кубитный квантовый компьютер способен генерировать по-настоящему случайные числа, которые невозможно предсказать или смоделировать классическими методами. Благодаря использованию квантовых процессов, где непредсказуемость является фундаментальной характеристикой, платформа Quantinuum System Model H2 стала первой, на которой реализован протокол математически сертифицированной генерации случайности, что кардинально меняет подход к криптографии и моделированию. ? Команда под руководством профессора Скотта Ааронсона из Техасского университета в Остине разработала и протестировала этот инновационный протокол с использованием суперкомпьютеров совокупной мощностью 1,1 эксафлопса, которые подтвердили энтропию в 71 313 бит. Это означает, что полученные данные содержат именно такое количество абсолютно непредсказуемых битов, что делает их пригодными для задач, требующих высокой степени доверия. ? «Даже если кто-то захватит

Развитие роботизированной хирургии, начавшееся в 1980-х годах как смелый эксперимент в области автоматизации медицины, сегодня стало краеугольным камнем современной хирургии. Если первые шаги были робкими и ограниченными, то сегодня роботизированные системы олицетворяют синтез инженерии, медицины и искусственного интеллекта, открывая эру сверхточной и минимально инвазивной хирургии. Истоки: от лабораторий к операционным История роботизированной хирургии берет начало не в 1980-х, а гораздо раньше. Еще в 1960-х годах появились первые попытки автоматизировать медицинские процедуры. Например, Unimate — промышленный робот, созданный Джорджем Деволом, — вдохновил инженеров на адаптацию таких систем для медицины. Однако настоящим прорывом стала система PUMA 560, разработанная компанией Unimation. В 1985 году она успешно провела стереотаксическую биопсию мозга, продемонстрировав, что машины способны выполнять ювелирно точные манипуляции под контролем человека. Но PUMA была

График показывает, как число кубитов и уровень ошибок влияют на производительность квантового компьютера. Этот показатель — квантовый объём, он равен произведению числа кубитов на число возможных операций за промежуток времени. В современных квантовых компьютерах этот промежуток (время когерентности) мал, так как кубиты сложно изолировать от окружения — они взаимодействуют с чем-то и теряют квантовое состояние. Это ведёт к росту ошибок вычислений в ходе работы компьютера. Поэтому сложно заставить систему из большого числа кубитов работать слаженно. Создать процессор на базе 1000 кубитов можно, а сделать систему устойчивой — нет. Эту особенность работы квантовых компьютеров отражает квантовый объём. Увеличение числа кубитов почти не увеличивает квантовый объём при уровне ошибок 0,01. Когерентность кубитов в такой системе недостаточно высока, в процессе работы теряется много информации. Поэтому на данном этапе развития технологий 50 кубитов не всегда производительнее 5.

The task, which even conventional supercomputers can’t perform, could improve online security and make some processes, such as choosing a jury, truly fair.

Ваше тело, этот текст, вся Вселенная — всего лишь последовательность нулей и единиц в колоссальном квантовом компьютере? Звучит как начало очередного нудного научно-фантастического фильма категории Б, не правда ли? Но что, если за этой избитой метафорой скрывается нечто большее — фундаментальная истина о природе всего сущего? Физики и философы, которые ещё вчера крутили пальцем у виска при упоминании такой идеи, сегодня с серьёзными лицами обсуждают возможность того, что реальность в своей основе — это не материя и энергия, а чистая информация. Отбросьте свои интуитивные возражения и предубеждения — они лишь продукт эволюции, заточенной под выживание в макромире, а не под понимание квантовых глубин бытия. Наш мозг, этот переоцененный кусок жирной ткани, категорически отказывается принимать идею информационной природы реальности, цепляясь за осязаемые объекты как за спасательный круг. Но что, если это всего лишь иллюзия? Что, если информация первична, а материя

Человечество, несмотря на свою склонность к любопытству и стремление к знаниям, порой делает открытия, которые по-настоящему удивляют. В некоторых случаях люди даже не подозревали, что именно эти находки могут изменить их представление о мире. Открытия могут быть не только результатом научных поисков, но и случайных ошибок, которые открывают новые горизонты. В этой статье мы расскажем о 10 самых неожиданных открытиях, которые человечество сделало в самые разные эпохи. 1. Древние цивилизации и секреты глиняных табличек Месопотамии Одним из самых неожиданных открытий стало расшифровка глиняных табличек, найденных в Месопотамии, где учёные обнаружили свидетельства о том, что письменность в древности была намного более развита, чем считалось ранее. Эти таблички, датируемые около 3000 лет до нашей эры, содержат не только записи торговых сделок, но и космические наблюдения, математические вычисления, а также вполне современные концепты, которые можно назвать удивительными для

Физики разработали набор высокоточных квантовых вентилей для алмазных кубитов

While quantum computers will be able to break traditional encryption, we’re still a long way from “No More Secrets” decryption.

Представьте себе обычный металл, скажем, медь в ваших проводах. Электроны там ведут себя довольно предсказуемо, как автомобили на оживленной, но хорошо организованной трассе. Они текут, переносят заряд — всё по правилам. А теперь вообразите материал, где электроны будто решили устроить безумную вечеринку, игнорируя все дорожные знаки и законы физики, к которым мы привыкли. Вот это и есть «странные металлы». Звучит интригующе, правда? Эти материалы уже давно ставят ученых в тупик. Их электрическое сопротивление меняется с температурой совсем не так, как у обычных металлов, а при очень низких температурах они показывают совсем уж экзотические свойства. Стандартные модели, описывающие поведение электронов, здесь просто пасуют. Нужен был какой-то новый подход, свежий взгляд. Иллюстрация Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com А что, если заглянуть с квантовой стороны? И вот тут на сцену выходят физики из Университета Райса во

Команда исследователей из США впервые экспериментально продемонстрировала метод создания верифицируемой случайности на квантовом компьютере. При помощи 56-кубитного квантового процессора, они получили случайные числа, а затем использовали классический суперкомпьютер для доказательства того, что полученные числа действительно случайны и сгенерированы только что. Разработка ученых может открыть путь к использованию квантовых компьютеров в криптографии и защите данных.

До сих пор материалы могли достигать состояния сверхпроводимости только при температурах, близких к абсолютному нулю, однако исследователи не оставляют надежды найти однажды выскотемпературные сверхпроводники. Их появление, как считается, откроет совершенно новые возможности в таких областях, как квантовые вычисления, энергетика и медицинские технологии. Новое сверхпроводящее состояние, обнаруженное командой ученых из США, – важный шаг в этом направлении.

Боги технологий, демоны и все такое. В прошлом месяце в интервью Бари Вайс венчурный капиталист и исследователь долголетия Брайан Джонсон обсуждали, «как не умереть». Хотя теории Джонсона о неограниченном продлении жизни очень интересны, его комментарии об искусственном интеллекте были еще более поразительными. Я думаю, ирония в том, что мы рассказывали истории о том, как Бог создал нас, и я думаю, что реальность такова, что это мы создаем Бога… в форме сверхразума. Спросите себя: «Каким я представляю себе Бога? Каковы Его характеристики?» Мы строим Бога в форме технологии с теми же характеристики. И поэтому, я думаю, ирония в том, что мы стали создателями Бога, мы создали Бога по нашему собственному образу. Комментарии Джонсона отражают мировоззрение, которое объединяет технологию и духовность. Конечно, люди всегда обращались к своему «богу», чтобы тот спас их. Для технофилов технология берет на себя роль и функции Бога во вселенной, от базового обеспечения до

Ученые сделали важный шаг к созданию безопасного квантового интернета. Они разработали первую в мире операционную систему, которая позволяет объединять квантовые компьютеры вне зависимости от их аппаратного устройства. Это открывает новые возможности для передачи информации и вычислений. QNodeOS — операционная система, которая может объединять в единую сеть различные типы квантовых компьютеров Квантовые компьютеры давно перестали быть лабораторной диковинкой. Их способность решать задачи, непосильные классическим машинам, уже меняет криптографию, химию и искусственный интеллект. Но чтобы раскрыть их потенциал полностью, нужно объединять устройства в сети. Проблема в том, что квантовые компьютеры работают на разных физических платформах: одни используют ионы, другие — алмазы с дефектами, третьи — сверхпроводящие цепи. Каждая система требует уникальных протоколов связи. До сих пор попытки связать их напоминали попытки заставить iPhone и старый Nokia обмениваться файлами без

Открытие, о котором сообщила команда физиков из Сингапура, стало настоящей сенсацией: они создали сверхпроводник, который работает при комнатной температуре и вообще не нагревается. Этот новый сплав передает электричество без потерь и, что удивительно, не содержит меди — металла, который веками считали главным проводником. Изображение сгенерировано Kandinsky Обычно сверхпроводники требуют охлаждения до экстремально низких температур, но этот материал меняет правила игры. Он может сделать процессоры и видеокарты быстрее и энергоэффективнее, избавив компьютеры от перегрева и увеличив время работы от батареи до нескольких дней. Электросети смогут передавать энергию без потерь, что снизит счета за электричество, уменьшит аварии и перегрузки. Технология также сделает МРТ, магнитные поезда и квантовые компьютеры мощнее и

Команда учёных из JPMorgan Chase, Quantinuum, Национальных лабораторий США (включая Аргоннскую, Ок-Риджскую и лабораторию Беркли) и Техасского университета в Остине совершила прорыв, впервые реализовав на квантовом компьютере практически полезную задачу — генерацию случайных чисел с математически доказанной надёжностью. Результаты открывают путь к новым стандартам безопасности в криптографии и защищённым коммуникациям. Случайные числа — фундамент цифровой защиты: от шифрования данных до алгоритмов, требующих беспристрастности. Однако классические системы не могут гарантировать истинную случайность — их генераторы теоретически можно взломать. Квантовые компьютеры решают эту проблему, но до сих пор не существовало метода, позволяющего независимо проверить, что полученные числа действительно случайны. Иллюстрация: нейросеть Leonardo Эксперимент основан на протоколе профессора Скотта Ааронсона (2018). Его суть — в комбинации квантовых вычислений и

Учёные совершили прорыв в фундаментальном понимании квантовых систем — впервые описаны все возможные статистические закономерности, возникающие при измерениях запутанных частиц. Работа физиков из Института теоретической физики (Париж-Сакле) открывает путь к созданию самопроверяющихся квантовых устройств, где надёжность подтверждается самой природой их работы, а не предположениями о технических характеристиках компонентов. Квантовая запутанность — явление, при котором частицы сохраняют взаимозависимость даже после разделения, — лежит в основе новых технологий: от защищённой связи до алгоритмов обработки данных. До сих пор научное сообщество могло полностью описать только максимально запутанные состояния, где корреляции между частицами достигают предела, предсказанного квантовой механикой. Однако большинство реальных систем функционирует в промежуточном режиме — с частичной запутанностью. Именно этот пробел закрыли физики, разработав универсальный метод

More than 80 years ago, Erwin Schrödinger, a theoretical physicist steeped in the philosophy of Schopenhauer and the Upanishads, delivered a series of public lectures at Trinity College, Dublin, which eventually came to be published in 1944 under the title "What is Life?"

Представьте себе две монетки. Вы их подбрасываете, и каждая падает либо орлом, либо решкой. Случайно. А теперь представьте, что эти монетки как-то связаны: если одна упала орлом, другая — где бы она ни была, хоть на другом конце галактики! — мгновенно тоже падает орлом. Звучит как фокус? А вот для квантового мира такая «жуткая связь на расстоянии», как называл её Эйнштейн, — обычное дело. Имя ей — квантовая запутанность. Именно она — моторчик так называемой второй квантовой революции, которая обещает нам супермощные компьютеры и абсолютно защищенную связь. Но чтобы всем этим пользоваться, нужно досконально понимать правила игры. И вот тут недавно случился настоящий прорыв! Что такое запутанность и почему она «странная»? Так что же это за зверь такой, запутанность? Если совсем просто, то это когда два (или больше) квантовых объекта, например, фотончика света, рождаются или взаимодействуют так, что становятся единым целым. У них общая «судьба», даже если их потом разделить

Together with an international team of researchers from the Universities of Southern California, Central Florida, Pennsylvania State and Saint Louis, physicists from the University of Rostock have developed a novel mechanism to safeguard a key resource in quantum photonics: optical entanglement. Their discovery is published in Science.

A quantum algorithm for solving mathematical problems related to knots could give us the first example of a quantum computer tackling a genuinely useful problem that would otherwise be impossible for a classical computer

Ирландская компания Equal1 с гордостью представляет Bell-1 — первый в истории человечества квантовый компьютер, который можно взять и купить, построенный на гибридном кремниевом чипе. Этот инновационный аппарат, названный в честь знаменитого физика-теоретика Джона Стюарта Белла, поражает своей компактностью и простотой в использовании. Его вес составляет всего около 200 кг, а для работы требуется лишь подключение к обычной электрической розетке. Bell-1 был разработан для установки в стандартные серверные стойки центров обработки данных, что позволяет легко интегрировать его в существующую инфраструктуру высокопроизводительных вычислительных комплексов. Его можно разместить рядом с традиционными серверами, не создавая дополнительных сложностей. Ключевой особенностью этого устройства является гибридный процессор, в котором на одном кремниевом кристалле соседствуют классические и квантовые транзисторы. Первые выполняют стандартные вычислительные задачи, а вторые служат для

Группа учёных Московского физико-технического института (МФТИ) разработала и изготовила оригинальную схему квантового процессора, состоящего из 40 сверхпроводниковых кубитов (квантовых битов). Учёные сообщили, что провели предварительное тестирование процессора, хотя полноценные испытания ещё впереди. Только после комплексной проверки устройства в составе криогенной платформы можно будет судить о достигнутом прогрессе. Источник изображения: МФТИ

Исследователи из Московского физико-технического института (МФТИ) представили прототип квантового процессора, который состоит из 40 сверхпроводниковых кубитов. Уникальность разработки в том, что она основана на российской топологии, отличающейся от зарубежных аналогов. Благодаря поддержке частных инвесторов, проект удалось реализовать быстро. В планах команды — тестирование новых топологий и увеличение числа кубитов, чтобы сделать процессор еще мощнее. Изображение сгенерировано Kandinsky В России активно развиваются квантовые технологии на разных платформах: от холодных атомов и ионов до сверхпроводников и фотонов. Самые передовые достижения — это ионные компьютеры с 50 кубитами и сверхпроводниковые системы. Новый 40-кубитный процессор МФТИ полностью создан в России. Сейчас команда готовит процессор к криогенным тестам, чтобы проверить его производительность и устойчивость к

Группа ученых МФТИ разработала и изготовила оригинальную схему квантового процессора, состоящего из 40 сверхпроводниковых...

Исследователи из МФТИ разработали и изготовили уникальную схему квантового процессора, состоящего из 40 сверхпроводниковых кубитов, основанную на оригинальной топологии, созданной в России

ИНФОРМАЦИОННОЕ АГЕНТСТВО РОССИИ ТАСС

Quantum computers are able to solve complex calculations that would take traditional computers thousands of years in just a few minutes. What if that analytical power is turned inwards towards the computer itself?

“Qudits,” the multi-dimensional cousins of qubits, could make quantum computers more efficient and less prone to error

In a new paper in Nature, a team of researchers from JPMorganChase, Quantinuum, Argonne National Laboratory, Oak Ridge National Laboratory and The University of Texas at Austin describe a milestone in the field of quantum computing, with potential applications in cryptography, fairness and privacy.

Similar to humans going on journeys of self-discovery, quantum computers are also capable of deepening their understanding of their own foundations.

Всё, что вы видите, — не объекты, а отражённый свет. Всё, что слышите, — не звуки, а колебания воздуха. Даже то, что ощущаете как «твердь», — на самом деле лишь взаимодействие полей на атомном уровне. Мозг превращает хаос данных в иллюзию целостного мира. Время течёт линейно только потому, что наш разум так его декодирует. Для Вселенной «прошлое» и «будущее» могут быть статичными координатами. Мы — наблюдатели, запертые в узком коридоре восприятия. Шаг за пределы: Что скрывают фильтры сознания? Наука: Современная физика допускает: материя на фундаментальном уровне — это квантовые поля, а частицы — возбуждения в них. Но даже эта модель — лишь метафора, созданная для описания непредставимого. Ограничение: Наш мозг эволюционировал для выживания, а не для постижения абсолюта. Он отфильтровывает 99% информации: не видит ультрафиолет, не слышит инфразвук, не ощущает магнитные поля. Реальность «вне нас» может быть на порядки сложнее. Реальность без наблюдателя:

The study of elementary particles and forces is of central importance to our understanding of the universe. Now a team of physicists shows how an unconventional type of quantum computer opens a new door to the world of elementary particles.

Учёные из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) создали прототип аналогового акустического квантового компьютера, который намерены развить до полноценного вычислителя на совершенно иных принципах работы. Кубиты в предложенной системе смогут буквально разговаривать друг с другом, находясь в стабильной акустической суперпозиции. В квантовом мире измерение разрушает такие состояния, но звуковые волны нечувствительны к такому воздействию. Источник изображения: EPFL

Ученые из Брукхейвенской национальной лаборатории в США обнаружили новое состояние вещества, которое назвали "полулед-полуогонь". Это экзотическое состояние сочетает в себе порядок и хаос — электронные спины, отвечающие за магнитные свойства материала, одновременно ведут себя как упорядоченные ("лед") и хаотичные ("огонь").  Изображение сгенерировано Kandinsky В "ледяной" части спины выстраиваются в четкую магнитную структуру, а в "огненной" — беспорядочно колеблются. Самое интересное, что материал может мгновенно переключаться между этими состояниями при малейшем изменении температуры. Для экспериментов ученые использовали ферримагнетик из меди и иридия, который и показал такие необычные свойства. Такое резкое переключение между фазами с большим изменением магнитной энтропии открывает перспективы для создания новых холодильных систем. А еще "полулед-полуогонь" может стать основой для квантовой

Международная команда исследователей впервые провела квантовое моделирование двумерной решёточной квантовой электродинамики (КЭД) на кудитном процессоре. Результаты работы открывают новые возможности для изучения фундаментальных взаимодействий в физике элементарных частиц с помощью квантовых вычислений. Квантовые калибровочные теории, лежащие в основе Стандартной модели, описывают взаимодействие частиц через поля, такие как электромагнитное. Однако их симуляция остаётся сложной задачей из-за многомерной природы полей, которые не вписываются в бинарную логику классических и кубитных компьютеров. Решение предложили учёные, использовавшие кудиты — квантовые системы с пятью и более уровнями вместо традиционных двух. «Наш подход позволяет естественным образом представить квантовые поля, что делает вычисления значительно эффективнее», — подчеркнул Майкл Мет, ведущий автор исследования. Иллюстрация: Harald Ritsch Эксперимент проводился на ионном

Три месяца назад компания Google доказала возможность масштабирования квантовых систем без значительного увеличения числа квантовых ошибок. Это снимает барьеры для создания по-настоящему практичного квантового компьютера, который потребует от сотен тысяч до миллиона кубитов. Всё это укрепило уверенность руководителей квантового подразделения Google в том, что компания совершит действительный прорыв в квантовых технологиях уже до конца текущего десятилетия. Сундар Пичаи с одним из квантовых компьютеров Google в октябре 2019 года. Источник изображения: Reuters

Учёные из Швейцарии создали уникальную акустическую систему, которая помогает изучать сложные физические явления, обычно доступные только в мире квантовой механики, — но делает это с помощью звука. Разработка способна имитировать поведение сверхплотных материалов и открывает дорогу к новым технологиям — от улучшенной связи до медицинских устройств. Система состоит из 16 модульных блоков, каждый размером с небольшую колонку. Внутри них установлены динамики и микрофоны: первые генерируют звуковые волны, вторые — анализируют их. Если обычные квантовые эксперименты требуют сверхнизких температур и идеальных условий, то здесь всё работает при комнатной температуре. «Это как конструктор для взрослых. Мы настраиваем волны так, чтобы они вели себя подобно электронам в твёрдом теле, но без риска разрушить хрупкие состояния», — шутит аспирант Матьё Падлевски, один из авторов проекта. Источник: Alain Herzog / EPFL В квантовой физике

Возможность выполнять основные операции преобразования, не опасаясь сбоев, – важное условие появления производительных квантовых компьютеров. Международная группа исследователей разработала полный комплект квантовых вентилей, базовых элементов квантового компьютера, с низкой вероятностью ошибки. В некоторых условиях она достигает 0,001%.

Знаете, физика — штука занятная. Мы вроде бы живем в понятном мире стульев, столов и котиков, но копни глубже — и там целый «зоопарк» элементарных частиц. Электроны, позитроны, всякие там кварки… Все это взаимодействует, создавая силы, которые, собственно, и держат наш мир вместе. И чтобы понять, как все это работает, ученые строят модели. Самая успешная из них — Стандартная модель. Звучит солидно, правда? Но вот незадача: описать поведение этих частиц и полей — задачка со звездочкой. Теория есть, а вот просчитать все нюансы на практике невероятно сложно. Представьте, что пытаетесь предсказать погоду не на завтра, а на год вперед, учитывая движение каждой молекулы воздуха. Примерно так же обстоят дела с квантовыми полями. Тут даже самые навороченные суперкомпьютеры часто пасуют. А ведь так хочется разгадать все секреты Вселенной! Иллюстрация Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com Так в чём же загвоздка? Почему так трудно?

Компании Nokia, Honeywell Aerospace Technologies и канадская Numana объявили о стратегическом сотрудничестве, направленном на ускорение глобального внедрения квантово-безопасных сетей (QSN). Первые тесты и развёртывание инфраструктуры стартуют в Монреале (Канада) с использованием технологий каждой из сторон. Основой для совместной работы станет тестовая платформа Kirq Quantum Communication Testbed от Numana, которая позволяет проводить испытания квантово-устойчивых и квантовых технологий связи в реальных условиях. Nokia интегрирует в неё свои постквантовые сетевые решения, включая IP-маршрутизаторы, оптические транспортные системы и криптографические механизмы, устойчивые к атакам квантовых компьютеров. Honeywell Aerospace Technologies добавит спутниковую систему распределения квантовых ключей шифрования для защиты данных, передаваемых между космическими аппаратами и наземными сетями. Иллюстрация: нейросеть Leonardo Помимо технических решений, партнёрство включает

Julian Kelly, Google Quantum AI's director of hardware, told CNBC quantum computers may only be about five years from a breakthrough.

Researchers at the Department of Energy's Oak Ridge National Laboratory have tested a quantum computing approach to an old challenge: solving classical fluid dynamics problems.

Учёные из QuTech (Делфтский технический университет) совместно с Fujitsu и Element Six представили универсальный набор квантовых вентилей с вероятностью ошибки ниже 0,1%, преодолев ключевой порог для масштабируемых квантовых вычислений. Результаты демонстрируют новый уровень контроля над кубитами на основе спиновых состояний в алмазе — одной из наиболее перспективных платформ для создания квантовых процессоров. Квантовые компьютеры оперируют логическими вентилями, последовательность которых формирует вычислительный процесс. Для реализации алгоритмов, превосходящих классические системы, вероятность ошибки на каждый вентиль должна быть ниже диапазона 0,1%–1%. Только в этом случае коррекция ошибок сможет компенсировать шумы, обеспечив надёжность вычислений. Достижение командой QuTech уровня ошибок до 0,001% для отдельных вентилей открывает путь к созданию более сложных систем. Команда QuTech (слева направо): Дживон Юн, Кай-Никлас Шимик, Маргрит ван Риггелен

10-14 марта 2025 года на площадке конгресс-центра «Ока» в Нижнем Новгороде состоялся XXIX Симпозиум «Нанофизика и наноэлектроника». Организатором симпозиума выступил Институт физики микроструктур РАН — филиал ФИЦ Институт прикладной физики им. А.В. Гапонова-Грехова РАН при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ, Отделения физических наук РАН, Научных советов РАН по физике полупроводников и физике конденсированных сред, Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского (ННГУ). Симпозиум проводился при финансовой поддержке российских производителей и поставщиков научно-исследовательского оборудования. Председателем Программного комитета является руководитель научного направления «Физика микро- и наноструктур» ИФМ РАН, член-корреспондент РАН Захарий Фишелевич Красильник. В работе симпозиума приняли участие более 650 человек из многих уголков нашей страны: от Калининграда до Владивостока. Было представлено свыше 700 докладов, из

The standard model of particle physics is our best theory of the elementary particles and forces that make up our world: particles and antiparticles, such as electrons and positrons, are described as quantum fields. They interact through other force fields, such as the electromagnetic force that binds charged particles.

Квантовым компьютерам, как и классическим, нужны соединения для передачи информации между различными компонентами. Они реализованы через серию сетевых узлов, которые увеличивают вероятность ошибок. Команда специалистов из США разработала новое соединительное устройство, способное поддерживать масштабируемую связь «все со всеми», позволяя всем сверхпроводящим квантовым процессорам в сети взаимодействовать друг с другом напрямую.

The University of Osaka, Fujitsu Limited, Systems Engineering Consultants Co., LTD. (SEC), and TIS Inc. (TIS) today announced the launch of an open-source operating system (OS) for quantum computers on GitHub, in what is one of the largest open-source initiatives of its kind globally. The Open Quantum Toolchain for Operators and Users (OQTOPUS) OS can be customized to meet individual user needs and is expected to help make practical quantum computing a reality.

Scholars at the School of Engineering of the Hong Kong University of Science and Technology (HKUST) have unveiled an innovation that brings artificial intelligence (AI) closer to quantum computing—both physically and technologically.

Researchers at QuTech, in collaboration with Fujitsu and Element Six, have demonstrated a complete set of quantum gates with error probabilities below 0.1%. While many challenges remain, being able to perform basic gate operations with errors occurring below this threshold, satisfies an important condition for future large-scale quantum computation. The research was published in Physical Review Applied on 21 March 2025.

Квантовой механика – самая точная теория из всех придуманных человеком. И самая сложная для понимания. В этом выпуске РЕВОЛЬТ.НАУКА вы узнаете о парадоксах квантовой реальности и попробуете вообразить невообразимое. А еще поговорим про мультивселенные, телепортацию, квантовый компьютер и новые подходы к пониманию устройства нашего мира. В гостях: доктором физико-математических наук и заведующим лабораторией Теории фундаментальных взаимодействий Алексей Семихатов. 00:00 Квантовая механика самая точная наука 02:45 Что такое Квантовая Механика? 04:55 Квантовые объекты – не «маленькие горошины» 08:00 Свет, тело и магия 10:15 Почему горит солнце? 12:05 Нобелевка за вычисления 12:52 Квантовый мир нельзя увидеть 15:22 В квантовом мире нет детерминизма 18:15 «Вражда» и запрет на одновременные свойства 22:50 Гейзенберг и Шрёдингер 24:50 Волновая функция: объясняем на картах 38:15 Тренируемся на кошках

Правообладатель изображения - НИВЦ МГУ имени М.В. Ломоносова. Автор коллажа - Антонова Анна   XI Международная конференция «Суперкомпьютерные дни в России» проводится в рамках конгресса «Суперкомпьютерные дни в России». Конференция рассчитана на самый широкий круг представителей науки, промышленности, бизнеса, образования, государственных органов, учащихся – всех тех, кто связан с разработкой или использованием суперкомпьютерных технологий, больших данных, квантовых вычислений, технологий глубокого обучения, искусственного интеллекта, математического моделирования, систем хранения данных, сетевых технологий. Тематика Суперкомпьютерные технологии во всём многообразии: параллельные и распределённые вычисления, высокопроизводительные программные и аппаратные решения, масштабируемые алгоритмы, большие данные, машинное обучение, суперкомпьютерное образование и многое другое. Важные даты

Британская компания Space Forge получила разрешение от Управления гражданской авиации Великобритании (CAA) на запуск спутника ForgeStar-1 — орбитальной платформы для производства материалов в космосе. Развёртывание аппарата запланировано на конец 2025 года. Миссия, которая станет дебютом Уэльса в области ISAM (производственных технологий в космосе), запустит цепочку создания систем орбитального производства с возвращением продукции на Землю. ForgeStar-1 проведёт демонстрацию возможностей многоразового масштабируемого спутника, предназначенного для изготовления полупроводниковых материалов в условиях микрогравитации, вакуума и резких температурных перепадов. Эти факторы позволяют синтезировать структуры, недостижимые при земном производстве. По оценкам экспертов, космические технологии сократят углеродный след в создании важных материалов на 75%, что актуально для квантовых вычислений, оборонного комплекса, чистой энергетики и микроэлектроники. Иллюстрация:

Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) представили новое устройство для многосторонней передачи квантовой информации между процессорами. Разработка решает ключевую проблему масштабирования квантовых систем — ограниченную связность существующих архитектур. В отличие от традиционных точечных соединений, требующих последовательных передач между узлами с накоплением ошибок, новая технология поддерживает взаимодействие «все-ко-всем» через управляемое направление микроволновых фотонов. Это открывает путь к созданию распределённых сетей квантовых процессоров с высокой пропускной способностью. Современные квантовые компьютеры, как и их классические аналоги, состоят из множества компонентов, которые должны эффективно обмениваться данными. Однако сегодняшние соединения между сверхпроводящими процессорами работают по принципу прямой связи между двумя узлами. При увеличении числа модулей такая схема приводит к задержкам и росту

Национальный центр кибербезопасности (NCSC) Великобритании представил официальные рекомендации по внедрению алгоритмов, устойчивых к взлому квантовыми компьютерами. Согласно документу, все государственные и частные организации должны завершить миграцию к 2035 году, причём ключевые этапы предстоит пройти уже к 2028 и 2031 годам. Основная цель инициативы — подготовить инфраструктуру к появлению крупномасштабных квантовых компьютеров, способных взламывать современные системы шифрования. Как указано в тексте, асимметричная криптография с открытым ключом (PKC), лежащая в основе защиты интернет-коммуникаций, банковских транзакций и государственных систем, уязвима перед такими устройствами. «Расчёты, на которых основана PKC, могут быть эффективно решены квантовыми компьютерами, что создаёт критическую угрозу безопасности», — подчеркнули авторы отчёта. Иллюстрация: нейросеть Leonardo Этапы перехода разделены на три фазы. К 2028 году организации должны

Компания Equal1 анонсировала Bell-1 — первый квантовый компьютер, готовый к немедленному промышленному внедрению. Устройство, потребляющее 1600 Вт и подключаемое к стандартной электросети, не требует модификации инфраструктуры и способно работать в существующих дата-центрах наравне с классическими серверами. Это делает его доступным решением для бизнеса, научных организаций и индустрий, где требуется высокий уровень вычислений. Bell-1 построен на базе квантового процессора UnityQ с шестью кубитами и оснащён автономной криогенной системой охлаждения, поддерживающей температуру 0,3 К (-272,85°C). Инженерам Equal1 удалось отказаться от громоздких внешних рефрижераторов, что позволило сократить размеры системы до стандартных серверных габаритов при массе около 200 кг. Устройство монтируется в обычные стойки и работает в условиях шума и тепла, типичных для современных дата-центров. Источник: Equal1 Ключевое преимущество Bell-1 — интеграция в экосистему

Ирландский стартап Equal1, специализирующийся на квантовых вычислениях, анонсировал систему Bell-1 — это, по словам кмопании, первый в мире компактный квантовый сервер, построенный на кремниевом чипе. Устройство может быть легко интегрировано в существующие среды НРС для формирования платформ квантово-классических вычислений. Equal1 отмечает, что современным квантовым компьютерам необходима специализированная инфраструктура, включающая отдельные помещения и сложные системы охлаждения. Но Bell-1 может быть развёрнут в виде стойки в существующем дата-центре.

За последнее время несколько крупных компаний сообщили о прорывных разработках в области квантовых вычислений: Microsoft представила чип Majorana 1 на основе топологических кубитов, а Amazon — прототип процессора Ocelot. RT поговорил с учёными о том, как новые открытия приближают создание квантового компьютера, какую практическую пользу принесут такие устройства и как обстоят дела с разработками в российском научном сообществе. Gettyimages.ru — Давайте начнём с того, что такое квантовые компьютеры и чем они отличаются от классических? Доктор физико-математических наук, профессор, директор Центра квантовых метаматериалов МИЭМ им А.Н. Тихонова НИУ ВШЭ, ведущий научный сотрудник лаборатории топологических квантовых явлений в сверхпроводящих системах МФТИ Алексей Вагов: — Классический компьютер основан на машине Тьюринга. Так называется умозрительная математическая концепция, согласно которой любые вычисления сводятся в итоге к элементарным операциям с нулём и

Ровно 97 лет назад, 23 марта 1927 года, немецкий физик Вернер Гейзенберг завершил и представил свою революционную статью «О наглядном содержании квантовотеоретической кинематики и механики». Этот день стал переломным моментом в истории науки, ведь именно в этой работе был впервые сформулирован принцип неопределённости. Что утверждает принцип неопределённости? Принцип неопределённости Гейзенберга говорит о том, что невозможно одновременно с абсолютной точностью определить координату и импульс частицы. Чем точнее мы измеряем одно из этих значений, тем менее точно можем определить другое. Почему это так важно? До открытия Гейзенберга считалось, что частицы движутся строго по законам механики, как твёрдые тела. Но квантовая механика изменила этот взгляд: на уровне атомов и элементарных частиц действуют совсем другие правила! Этот принцип стал краеугольным камнем квантовой механики и повлиял на: Развитие квантовой теории измерений ? Понимание

За последнее время несколько крупных компаний сообщили о прорывных разработках в области квантовых вычислений: Microsoft представила чип Majorana 1 на основе топологических кубитов, а Amazon — прототип процессора Ocelot. RT поговорил с учёными о том, как новые открытия приближают создание квантового компьютера, какую практическую пользу принесут такие устройства и как обстоят дела с разработками в российском научном сообществе. Читать далее

If quantum computers are to fulfill the promise of solving problems faster or which are too complex for classical supercomputers, then quantum information needs to be communicated between multiple processors. Modern computers have different interconnected components such as a memory chip, a Central Processing Unit and a General Processing Unit. These need to communicate for […]

Глубокий ультрафиолет (DUV) с длиной волны 193 нм — золотой стандарт в производстве микропроцессоров. Этот свет позволяет «вырезать» на кремниевых пластинах элементы размером в несколько нанометров, формируя основу современных электронных устройств. Однако традиционные источники такого излучения — громоздкие газовые лазеры — ограничивают миниатюризацию и энергоэффективность установок. Прорыв совершили исследователи из Китайской академии наук: они создали первый компактный твердотельный лазер, генерирующий не только 193-нм излучение, но и вихревой пучок, способный совершить революцию в нанолитографии и квантовых технологиях. Иллюстрация: Prof. Hongwen Xuan (Chinese Academy of Sciences) Новая система работает на частоте 6 тысяч импульсов в секунду. Её сердце — усиливающий элемент из кристалла Yb:YAG, выращенного в лаборатории. Исходный инфракрасный лазер (1030 нм) разделяется на два пучка. Первый проходит через систему кристаллов,

За три года работы на орбите микроспутник «Цзинань-1» (Jinan-1), запущенный в 2022 году, доказал возможность создания глобальной системы защиты данных, устойчивой даже к атакам квантовых компьютеров. Результаты миссии, опубликованные международной командой учёных, подтвердили: технология квантового шифрования перешла из стадии экспериментов в реальное применение, устранив ключевую уязвимость современных коммуникаций — риск незаметного перехвата информации. В основе технологии — передача данных через фотоны, которые действуют как «цифровые замки». Каждый фотон кодирует фрагмент шифра, и любая попытка перехватить его меняет свойства частицы. Ранние версии таких систем требовали крупногабаритных спутников и стационарных станций, но «Цзинань-1», сопоставимый по размеру с мини-холодильником, взаимодействует с мобильными наземными терминалами весом менее 100 кг. Это позволяет развёртывать защищённые каналы связи в любых условиях

Author(s): H.P. Bartling, J. Yun, K.N. Schymik, M. van Riggelen, L.A. Enthoven, H.B. van Ommen, M. Babaie, F. Sebastiano, M. Markham, D.J. Twitchen, and T.H. TaminiauSpins associated with color centers are promising qubits for quantum computation and quantum networks. One of the key challenges toward larger-scale systems is to improve the quality of gate operations. This study realizes a complete set of high-quality gates for the two-qubit system formed by the nitrogen-vacancy center in diamond, using gate designs that protect the qubits from unwanted interactions. These gates are characterized by gate-set tomography, and demonstrate high fidelities for both single- and two-qubit gates. These methods provide opportunities to realize high-quality gates for a variety of color centers in various materials, including diamond, silicon carbide, and

Author(s): Matteo RiniMicrosoft’s announcement of achieving a milestone in a potentially transformative approach to quantum computing is met with skepticism by researchers attending the APS Global Summit. [Physics 18, 68] Published Fri Mar 21, 2025

On March 18th, Chetan Nayak, a physicist leading Microsoft’s quantum team, presented new data on the company’s quantum computing chip at the American Physical Society’s Global Physics Summit in Anaheim, California. It was meant to calm a raging debate among physicists, but researchers remain skeptical of the results. “I never felt like there would be one moment when everyone is fully convinced,” Nayak told Nature in a March 18th article.  The controversy centers on Microsoft’s February claim that it had built a new type of quantum hardware — a topological qubit, made from a pattern of electrons on a tiny wire. Microsoft claimed that the qubit is less prone to errors. That would make quantum computers easier to scale up to something big

Ученые из MIT разработали технологию, соединяющую квантовые компьютеры с помощью световодов. Исследователи из Массачусетского технологического института создали систему, позволяющую различным сверхпроводниковым квантовым компьютерам обмениваться информацией о квантовых состояниях. Это достижение открывает путь к созданию распределенных квантовых вычислений и «квантового интернета». Изображение сгенерировано Grok Новая система использует световоды из сплава ниобия и титана для передачи микроволновых импульсов, которыми обмениваются блоки сверхпроводниковых квантовых компьютеров. В отличие от предыдущих технологий, эта система обеспечивает двусторонний обмен данными и может передавать несколько сигналов одновременно на разных длинах волн. Это стало возможным благодаря особому расположению кубитов, которые генерируют частицы света, «накладывающиеся» друг на друга и формирующие однонаправленный

Amazon, IBM, Google, Intel and Microsoft are all working on quantum technology. Governments around the world have also invested over $55 billion in the tech.

Это открытие ускорит создание распределенных систем вычислений и "квантового интернета", сообщила пресс-служба Массачусетского технологического института

Команда ученых из России, Китая, Австрии и Великобритании открыла новый вид оптических сингулярностей, который раньше считался невозможным, — исключительные связанные состояния в континууме. Исследование открывает возможности для создания новых сверхчувствительных датчиков, которые смогут точнее детектировать вирусы и белки, а также энергоэффективных оптических транзисторов, модуляторов и переключателей. Результаты работы опубликованы в журнале Physical Review Letters. Медицина, лазерные технологии и даже астрономия — развитие этих и многих других современных областей невозможно без оптических резонаторов. Например, резонаторы выступают ключевым компонентом лазеров, где обеспечивают усиление света и формирование узкого направленного пучка. Они также используются в интерферометрах (например, LIGO) для обнаружения гравитационных волн, а в медицине служат основой для высокоточных сенсоров, с помощью которых детектируют вирусы и маркеры различных заболеваний.