Спор на мороженое ускорил прорыв в квантовых вычислениях
Исследователи из Университета Рутгерса и IBM опубликовали в журнале Nature Physics результаты эксперимента, меняющего правила игры. Им удалось заставить систему из ста кубитов самостоятельно исправлять ошибки прямо во время работы, не прерывая вычисления. И началось всё с проигранного спора на черничное мороженое пять лет назад.
Кубиты невероятно капризны. Любой внешний шум, скачок температуры или электромагнитная волна превращают точные расчёты в бессмысленный хаос. Инженеры годами бились над созданием отказоустойчивой машины, но теория упиралась в практику, требуя невозможной изоляции. Всё изменилось после одного дня рождения в 2021 году. Физик Джедедия Пиксли поспорил с коллегой Срирамом Ганешаном, что странный квантовый эффект можно описать законами обычной, классической физики. Пиксли проиграл, честно угостил коллегу черничным мороженым в шумном кафе, и пока за окном моросил мелкий дождь, эта бытовая дискуссия переросла в строгую математическую модель. И это меняет всё.
Эту гипотезу решили обкатать на реальном железе, не откладывая в долгий ящик. Команда взяла чип IBM Quantum Heron, содержащий 156 кубитов, и выстроила из них цепочку примерно из ста ячеек. Систему запрограммировали на чередование двух конкурирующих задач, намеренно «перемешивая» информацию для создания управляемого беспорядка, а затем проверяя состояние кубитов, чтобы вернуть порядок. Знаете, это как если бы автомобиль менял пробитое колесо, продолжая мчаться по трассе на полной скорости, не сбавляя обороты.
И тут произошло то, что физики называют фазовым переходом. Если проверок было мало, хаос закономерно побеждал, съедая все вычислительные ресурсы. Но стоило системе начать достаточно часто проверять и сбрасывать кубиты, как вся сотня вдруг синхронно щёлкнула и перешла из состояния беспорядка в стабильное, управляемое состояние. «Это была настоящая проверка теории на практике, — отмечает Пиксли. — Нам нужно было делать эти проверки не один раз, а тысячи раз подряд, пока машина работает. И аппаратное обеспечение справилось».
На практике это выглядит как кропотливая настройка оркестра, где каждый музыкант постоянно фальшивит, но дирижёр успевает поправлять их раньше, чем зритель заметит фальшь. Теория вроде бы требовала идеальных условий — хотя нет, скорее, она требовала именно хаоса, но контролируемого. Помню, на аналогичном IT-проекте пару лет назад мы пытались стабилизировать потоки данных, и куратор тогда махнул рукой, сказав: «Главное не идеальная тишина, а умение глушить шум на лету». Мы тогда, правда, ещё спорили, где заказывать кейтеринг, и это отъело полдня, но принцип остался тем же.
Кстати, пока одни гонятся за кубитами, испанские энтузиасты из Музея вычислительной техники собирают реплику легендарного суперкомпьютера Cray-1 из тридцати старых Mac Mini, доказывая, что прогресс — штука нелинейная.
Их система на семидесяти ядрах выдаёт 1,3 терафлопса, что в тысячи раз мощнее оригинала 1976 года, хоть и работает на пассивном охлаждении. Впрочем, до полноценных квантовых компьютеров, решающих задачи, недоступные классическим системам, ещё довольно далеко. Текущий эксперимент, опубликованный в октябре 2026 года, — это скорее доказательство концепции, чем готовый коммерческий продукт.
Что будет дальше с этой технологией — пока неясно. Но черничное мороженое ещё никогда не приносило науке такой прибыли.