Google сделала это. На чипе Willow запущен первый в истории проверяемый квантовый алгоритм, который в 13 000 раз быстрее

Google объявила о первом в истории запуске проверяемого квантового алгоритма, который не только превзошёл самые мощные классические суперкомпьютеры, но и открыл путь к практическим применениям квантовых вычислений. Новый алгоритм под названием Quantum Echoes («Квантовые эхо») выполняется на чипе Willow, обеспечивая скорость вычислений в 13 000 раз выше, чем лучшие традиционные методы. Исследование опубликовано в журнале Nature и подробно описано в блоге Google Research. Речь идёт о первом случае, когда квантовый компьютер выполнил верифицируемый алгоритм — то есть результат можно воспроизвести на другой установке аналогичного уровня, подтверждая достоверность вычислений. Такой «проверяемый квантовый перевес» считается ключевым шагом к практическому использованию квантовых машин. По аналогии с эхолокацией, Quantum Echoes «посылает» сигнал в систему кубитов, затем нарушает состояние одного из них и запускает процесс в обратную сторону, «прослушивая» отражённое эхо. За счёт конструктивной интерференции сигнал усиливается, что делает измерения исключительно чувствительными. Эксперимент проведён на 105-кубитном чипе Willow, разработанном Google Quantum AI. Его высокая точность стала возможна благодаря минимизации ошибок и высокой скорости операций, которые ранее считались главным барьером для квантовой верификации. Авторы объясняют, что Quantum Echoes способен изучать структуру сложных природных систем — от магнитов и молекул до чёрных дыр. В отдельном эксперименте, описанном в препринте Quantum computation of molecular geometry via many-body nuclear spin echoes, учёные использовали метод как «молекулярную линейку» для измерения геометрии соединений по данным ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Совместно с Калифорнийским университетом в Беркли Google применила Quantum Echoes для анализа двух молекул — с 15 и 28 атомами. Результаты квантовых расчётов совпали с измерениями традиционного ЯМР, но при этом позволили получить дополнительные данные о структуре веществ. По словам исследователя UC Berkeley Ашока Аджоя, квантовые методы могут значительно расширить возможности ЯМР-спектроскопии — ключевого инструмента в разработке лекарств и создании новых материалов. Компания подчёркивает, что это не просто научная демонстрация, а реальный прототип квантового применения, который способен моделировать атомные взаимодействия и форму молекул — задачи, напрямую связанные с медициной, биотехнологиями, солнечной энергетикой и ядерным синтезом. В следующем этапе Google Quantum AI планирует перейти к третьему рубежу дорожной карты — созданию долговечного логического кубита. Это должно приблизить появление полноценных, исправляющих ошибки квантовых компьютеров, готовых к решению задач реального мира.

Источник: https://www.securitylab.ru/news/565029.php