Nord Quantique совершила прорыв в квантовых вычислениях. Компания разработала технологию бозонных кубитов с мультимодовым кодированием, которая резко сокращает количество кубитов, нужных для коррекции ошибок. Теперь квантовые компьютеры могут стать компактнее, мощнее и энергоэффективнее.

В основе технологии — код Тессеракт, защищающий систему от битовых и фазовых переворотов, а также от ошибок управления. В отличие от одномерного кодирования, мультимодовый подход позволяет обнаруживать даже «утечку» кубитов из рабочего пространства. В тестах система показала стабильность — информация не деградировала за 32 цикла коррекции, несмотря на отсев 12,6% данных.

Почему это важно

• Современные квантовые компьютеры тратят львиную долю ресурсов на борьбу с ошибками.
• Мультимодовое кодирование дает ту же защиту, но с меньшим числом физических кубитов.

Раньше избыточность достигалась за счет увеличения системы, что делало ее громоздкой и прожорливой, — говорит Жюльен Камиран-Лемир, CEO Nord Quantique. — Наш подход сохраняет надежность, но без тысяч лишних кубитов. Такие компьютеры поместятся в дата-центре и будут потреблять в разы меньше энергии.

Как это работает

Кубиты кодируются не в одном резонансе, а в нескольких частотах внутри алюминиевого резонатора. Это как записать информацию не в одну ноту, а в аккорд — если один звук исказится, остальные сохранят данные. Чем больше «нот» и фотонов в них, тем выше защита. В перспективе это может привести к соотношению 1 логический кубит = 1 физическому резонатору — огромный шаг к практическим квантовым вычислениям.

Что дальше

К 2029 году Nord Quantique планирует создать компьютер со 100+ логическими кубитами. Для сравнения: взлом RSA-830 на таком устройстве займет час и 120 кВт·ч, тогда как классическому суперкомпьютеру потребуется 9 дней и 280 000 кВт·ч.

Подход Nord Quantique — это не просто теория, а рабочий метод, который уже показывает результаты, — отмечает Ивонн Гао, профессор Национального университета Сингапура.

Этот прорыв сокращает главное препятствие квантовых вычислений — ресурсозатратность коррекции ошибок. Сегодня 99% кубитов в процессорах IBM или Google служат лишь для защиты данных, а не для расчетов. Мультимодовое кодирование может:

• Удешевить квантовые системы — меньше кубитов = меньше криогеники и электроники.
• Ускорить выход на «квантовое превосходство» для практических задач — от криптографии до моделирования молекул.
• Снизить энергопотребление, открыв путь к интеграции в дата-центры.

Пока результаты получены в контролируемых условиях с пост-селекцией (отбраковкой неудачных запусков). В реальных вычислениях, где ошибки возникают хаотично, эффективность может оказаться ниже. Также неясно, как система поведет себя при масштабировании до сотен кубитов — возможны непредвиденные помехи.

Ранее стало известно, что кватовые компьютеры ускоряют решение задач с матроидами.