Учёные из Иллинойса представили прорыв в квантовых вычислениях
Исследователи Инженерного колледжа Грейнджера при Иллинойсском университете (Урбана-Шампейн, США) разработали новую модульную архитектуру для сверхпроводящих квантовых процессоров. Их подход позволяет преодолеть ограничения традиционных монолитных систем, повышая точность и масштабируемость квантовых вычислений.
Как отмечают учёные, монолитные квантовые системы, несмотря на свою эффективность, обладают рядом недостатков — ограниченными размерами и неидеальной точностью выполнения операций. В новой работе команда под руководством Вольфганга Пфаффа, доцента кафедры физики, предложила решение, основанное на соединении модулей с помощью сверхпроводящих коаксиальных кабелей. Это позволило добиться точности выполнения SWAP-вентиля на уровне 99% — такого результата ранее не удавалось достичь в подобных системах.
Ключевым преимуществом модульного подхода является возможность гибкого масштабирования. В отличие от монолитных конструкций, модули можно свободно соединять, обновлять и перенастраивать без ущерба для производительности. Это делает технологию перспективной для создания крупномасштабных квантовых сетей.
«Наша задача состояла в том, чтобы найти баланс между качеством связи и возможностью наращивания системы, — пояснил Пфафф. — Теперь, когда мы показали работоспособность концепции, следующим шагом станет объединение большего числа модулей с сохранением высокой точности вычислений».
Исследование, опубликованное в журнале Nature Electronics, открывает новые пути для разработки отказоустойчивых квантовых компьютеров. В ближайших планах команды — тестирование системы с несколькими связанными модулями и совершенствование методов контроля ошибок.
