учёный на работе с квантовым компьютером Helios Quantinuum
Фото: Craig Fritz

Quantinuum и американская Sandia National Laboratories опубликовали в Nature результаты испытаний 98-кубитной системы Helios. Авторы делают акцент не на размере процессора, а на точности операций: для однокубитных она составила 99,9975%, для двухкубитных 99,921%. Для квантового рынка это более важный сигнал, чем очередной прирост числа кубитов, поскольку именно ошибки, а не дефицит схем, остаются главным тормозом для отказоустойчивых вычислений.

Helios — это коммерческий процессор на ионных ловушках, который Quantinuum представила в 2025 году. В такой архитектуре ионы удерживаются электромагнитными полями и перемещаются между рабочими зонами. Схема известна высокой управляемостью и хорошими показателями по качеству вентилей, хотя за это приходится платить сложной системой лазеров, охлаждения и калибровки.

Отдельный блок работы посвящён промежуточным измерениям, или mid-circuit measurements. Они позволяют считывать часть кубитов по ходу алгоритма и продолжать вычисление на остальных, что нужно для квантовой коррекции ошибок. Sandia разработала для таких операций собственные методы бенчмаркинга, поскольку обычные метрики для них работают хуже: ошибка в измерении здесь быстро превращается в ошибку всей схемы.

Исследователи также утверждают, что масштаб и точность Helios выводят систему в режим, где полное классическое моделирование становится затруднительным. Это не означает немедленного «квантового превосходства» в прикладных задачах. Речь скорее о переходе к инженерному этапу, когда главным вопросом становится воспроизводимость результата от запуска к запуску, а не сама возможность собрать работающий квантовый процессор.

Точность квантового компьютера Helios

На рынке квантовых вычислений последние два года хорошо видно расхождение стратегий. IBM и Google продолжают наращивать число сверхпроводниковых кубитов и параллельно развивают схемы коррекции ошибок. Quantinuum и IonQ, напротив, делают ставку на ионные платформы, где кубитов обычно меньше, зато выше точность отдельных операций. Публикация по Helios усиливает именно этот лагерь.

Сравнение напрашивается и внутри сегмента. IonQ в последние годы регулярно публиковала метрику algorithmic qubits, пытаясь перевести качество устройств в понятный бизнесу показатель. Quantinuum предпочитает демонстрировать «физику под капотом»: fidelity вентилей, стабильность измерений и поведение системы в длинных цепочках операций. Для заказчиков из оборонного, фармацевтического и химического секторов такой набор аргументов обычно убедительнее красивой цифры в спецификации.

У Sandia здесь свой интерес. Лаборатория более двух десятилетий ведёт квантовые программы для Министерства энергетики США и оценивает применение таких машин в криптографии, материаловедении, энергетике и защищённой связи. Участие государственной лаборатории добавляет работе вес как независимой проверке, а не только как маркетинговому материалу поставщика оборудования. На американском рынке, где государственные контракты часто определяют темп внедрения, это важная деталь.

Параллельно Sandia развивает интегрированную фотонику для квантовых систем. Идея в том, чтобы переносить часть управления и связи между узлами в оптические структуры на чипе. Если этот подход сработает в серийных установках, он может снизить энергопотребление и упростить масштабирование, которое для ионных ловушек остаётся самой дорогой частью дорожной карты.

  • 98 физических кубитов в системе Helios
  • 99,9975% точность однокубитных операций
  • 99,921% точность двухкубитных операций
  • поддержка промежуточных измерений для коррекции ошибок

Следующая проверка для Quantinuum будет не в публикациях, а в практических схемах коррекции ошибок и пользовательских задачах. Аналитики Boston Consulting Group раньше оценивали потенциальный рынок квантовых вычислений в десятки миллиардов долларов к середине следующего десятилетия, если отрасль подтвердит устойчивую работу логических кубитов. Результаты Helios не закрывают этот вопрос, но поднимают планку для конкурентов, которым теперь придётся доказывать не только масштаб, но и дисциплину ошибок.

Илья Игнатов
Технический журналист и новостник. Окончил МТУСИ по специальности «Информационная безопасность». Пишет о железе, софте и потребительской электронике с 2018 года. Верит, что хорошая новость — это когда всё по делу и без воды.

Leave a reply