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».

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.

Учёные Чикагского университета сделали шаг, который ещё недавно казался фантастикой: превратили обычный белок — флуоресцентный маркер, знакомый биологам по экспериментам с клетками, — в кубит, то есть носитель квантовой информации.

Что это значит простым языком?
Белок начал вести себя как маленький «датчик», способный улавливать тончайшие магнитные и электронные процессы внутри живой клетки. Причём кубит можно включать, управлять им микроволнами и считывать сигналы лазером — прямо в живой среде.

Зачем это нужно?

• Это первый шаг к генетически запрограммированным квантовым сенсорам, которые сама клетка сможет «собирать» из белков.

• В будущем такие сенсоры помогут врачам и биологам буквально «видеть изнутри» работу организма: например, отслеживать реакции ферментов или работу лекарств с точностью до отдельных молекул.

• Потенциальное применение — нано‑МРТ, новый класс диагностики и понимания работы живых систем на глубочайшем уровне.

Да, пока эти кубиты уступают по чувствительности лучшим искусственным аналогам (например, алмазным сенсорам), но сам факт, что живой белок может работать как квантовый прибор, — огромный прорыв.

📍 Исследование опубликовано в журнале Nature и отмечено экспертами как открывающий путь к целому направлению «биоквантовых технологий».

Будущее - рядом