Kermit Pattison, Harvard Universiteti

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilmiş , Robert Eqan tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriNeng-Chun Chiu (soldan), Simon Hollerith, Luke Stewart, Mixail Lukin, Jinen (Tim) Guo, Mohamed Abobeih və Elias Trapp. Kredit: Veasey Conway/Harvard İşçi Fotoqrafı

Tez-tez təkrarlanan bir misal, kvant hesablamasının ağılları qarışdıran potensialını göstərir: 300 kvant biti olan maşın eyni vaxtda məlum kainatdakı hissəciklərin sayından daha çox məlumat saxlaya bilər.

İndi bunu emal edin: Harvard alimləri indicə 10 dəfə böyük olan sistemi və yenidən başlamadan fasiləsiz işləyə bilən ilk kvant maşını təqdim etdilər.

Təbiət jurnalında dərc olunan məqalədə komanda iki saatdan çox işləyə bilən, bir sıra texniki çətinlikləri aşaraq və elm, tibb, maliyyə və digər sahələrdə inqilab edə biləcək super kompüterlərin yaradılması istiqamətində mühüm addımı təmsil edən 3000-dən çox kvant bit (və ya kubit) sistemi nümayiş etdirdi .

Joshua və Beth Friedman Universitetinin professoru və Kvant Elmi və Mühəndislik Təşəbbüsünün həm-direktoru və yeni məqalənin böyük müəllifi Mixail Lukin, “Biz 3000 kubitlik sistemlə davamlı əməliyyat nümayiş etdirdik” dedi. “Ancaq bu yanaşmanın daha böyük rəqəmlər üçün də işləyəcəyi aydındır.”

Harvardın rəhbərlik etdiyi əməkdaşlığa MIT-dən tədqiqatçılar daxil idi və onlara Lukin, Markus Greiner, George Vasmer Leverett fizika professoru və Vladan Vuletic, Lester Wolfe, MIT-də fizika professoru rəhbərlik edirdi. Komanda Harvard-MIT laboratoriyalarından yaradılan startap şirkəti QuEra Computing ilə əməkdaşlıqda araşdırma aparır.

Adi kompüterlər telefonunuzdakı videodan tutmuş bu səhifədəki sözlərə və şəkillərə qədər məlumatları ikilik kodla bitlərlə kodlayır . Kvant kompüterləri fərdi atomlarda subatom hissəciklərindən istifadə edir və daha çox emal gücünə nail olmaq üçün kvant fizikasının əks-intuitiv xüsusiyyətlərindən istifadə edir.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1751428779&adf=308666314&pi=t.ma~as.8188791252&w=540&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1759146992&rafmt=1&armr=3&format=540×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-09-physicists-quantum-bit-capable.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&aieuf=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTQwLjAuNzMzOS4yMDgiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siQ2hyb21pdW0iLCIxNDAuMC43MzM5LjIwOCJdLFsiTm90PUE_QnJhbmQiLCIyNC4wLjAuMCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjE0MC4wLjczMzkuMjA4Il1dLDBd&abgtt=6&dt=1759146992460&bpp=1&bdt=165&idt=20&shv=r20250924&mjsv=m202509230101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3De2af2bea6b3e2e90%3AT%3D1735548424%3ART%3D1759146943%3AS%3DALNI_MZIaWdAh-lthHlhpkWN2g6ZC7xT8A&gpic=UID%3D00000f8412a58936%3AT%3D1735548424%3ART%3D1759146943%3AS%3DALNI_MaJ_6ILTTPz6uEc3lU2rNf9ZPgQbA&eo_id_str=ID%3D87e2ccb6da8adec8%3AT%3D1751372215%3ART%3D1759146943%3AS%3DAA-AfjZUvMhCDRLD_DCppu51g7Xx&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=5197588767460&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=864&u_w=1536&u_ah=816&u_aw=1536&u_cd=24&u_sd=1.25&dmc=8&adx=395&ady=2058&biw=1521&bih=730&scr_x=0&scr_y=0&eid=31094719%2C31094694%2C95366174%2C95372357%2C42533294%2C95368093&oid=2&pvsid=762447070884438&tmod=1629096535&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C0%2C1536%2C816%2C1536%2C730&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=196

İkili şərti bitlər məlumatları sıfır və ya birlər şəklində saxlayır. Qubitlər eyni anda sıfır, bir və ya hər ikisi ola bilər və amplitüdlərin bu xətti birləşməsi kvant hesablamasının gücünün açarıdır.

Adi kompüterlərdə bitlərin sayını iki dəfə artırmaq emal gücünü iki dəfə artırır ; kvant kompüterlərində kubitlərin əlavə edilməsi kvant dolaşıqlığı adlanan prosesə görə gücü eksponent olaraq artırır.

Lakin böyük kvant sistemlərinin həyata keçirilməsi böyük problemlər yaratdı.

Neytral atomlardan ibarət sistemlər (onlarda bərabər sayda proton və elektron olduğu üçün elektrik yükü olmayanlar) kvant kompüterləri üçün ən perspektivli platformalardan biri kimi ortaya çıxdı.

Lakin inadkar problemlərdən biri “atom itkisi” olub – qubitlər qaçıb kodlaşdırılmış məlumatlarını itirirlər. Bu çatışmazlıq, tədqiqatçıların fasilə verməli, atomları yenidən yükləməli və yenidən başlamalı olduğu birdəfəlik səylərlə məhdud təcrübələrə malikdir.

Yeni tədqiqatda komanda “optik şəbəkəli konveyer kəmərləri” (atomları daşıyan lazer dalğaları) və “optik cımbızlar” ( ayrı-ayrı atomları tutan və onları şəbəkəyə bənzər massivlərə düzən lazer şüaları) istifadə edərək, qubitləri davamlı və sürətlə təchiz etmək üçün sistem hazırlayıb. Sistem saniyədə 300.000 atomu yenidən yükləyə bilir.

“Biz sistemdə olan məlumatları məhv etmədən təbii olaraq itirdiyiniz zaman yeni atomları daxil edə biləcəyiniz bir üsul göstəririk” dedi məqalənin həmmüəllifi və fəlsəfə doktoru Elias Trapp. Kenneth C. Griffin İncəsənət və Elmlər Məktəbində fizika üzrə təhsil alan tələbədir. “Bu, həqiqətən atom itkisinin bu əsas darboğazını həll edir.”

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .

Yeni sistem 3000-dən çox kubitlik bir sıranı iki saatdan çox işlətdi və nəzəri olaraq, tədqiqatçılar qeyri-müəyyən müddətə davam edə biləcəyini söylədi. İki saat ərzində 50 milyondan çox atom sistemdə dövr etdi.

Lukin əlavə etdi: “İtirilmiş kubitləri sürətlə əvəz etmək qabiliyyətini əhatə edən sistemin bu yeni növ davamlı işləməsi praktikada müəyyən sayda kubitdən daha vacib ola bilər.”

Sonrakı təcrübələrdə komanda hesablamaları yerinə yetirmək üçün bu yanaşmanı tətbiq etməyi planlaşdırır.

Neng-Chun Chiu, tədqiqatın aparıcı müəllifi və Harvard Griffin Ph.D. fizika fakültəsi tələbəsi, “Bizi həqiqətən fərqləndirən üç şeyin birləşməsidir – miqyas, kvant məlumatını qorumaq və bütün prosesi faydalı olmaq üçün kifayət qədər sürətli etmək.”

Yeni araşdırma sürətlə inkişaf edən tədqiqat sərhədini irəliləyir. Əslində, bu həftə Caltech-dən bir komanda 6,100 kubitlik bir sistem nəşr etdi, lakin o, yalnız 13 saniyədən az işləyə bildi.

Təbiətdə dərc olunan başqa bir məqalədə Harvard -MIT komandası ekzotik kvant maqnitlərini simulyasiya etmək üçün yenidən konfiqurasiya edilə bilən atom massivləri üçün bir arxitektura nümayiş etdirdi.

Bu yanaşma hesablama prosesi zamanı prosessorun əlaqəsini dəyişməyə imkan verir. Bunun əksinə olaraq, cib telefonunuzda və ya iş masanızda olanlar kimi mövcud kompüter çiplərinin əksəriyyətində sabit əlaqə var.

“Biz atom kvant kompüterini işləyərkən sözün əsl mənasında yenidən konfiqurasiya edə bilərik” dedi Lukin. “Əsasən, sistem canlı orqanizmə çevrilir”.

Təbiətdə nəşr olunan üçüncü məqalədə komanda səhvlərin düzəldilməsi üçün yeni üsullarla kvant arxitekturasını nümayiş etdirir. Lukin bu yeni araşdırmalar toplusu ilə milyardlarla əməliyyatı yerinə yetirə bilən və günlərlə işləməyə davam edən kvant kompüterlərini təsəvvür etmək mümkün olduğuna inanır.

“Bu arzunu reallaşdırmaq indi ilk dəfədir ki, bizim birbaşa gözümüzdədir” dedi. “İnsan həqiqətən bunu həyata keçirməyə doğru çox birbaşa bir yol görə bilər.”

Daha çox məlumat: Neng-Chun Chiu və digərləri, Ardıcıl 3000 kubitlik sistemin davamlı işləməsi, Təbiət (2025). DOI: 10.1038/s41586-025-09596-6

Simon J. Evered et al, Kitaev pətək modelinin neytral atomlu kvant kompüterində araşdırılması, Təbiət (2025). DOI: 10.1038/s41586-025-09475-0

Hengyun Zhou və digərləri, Universal kvant hesablaması üçün aşağı yüklü transversal nasazlığa dözümlülük, Təbiət (2025). DOI: 10.1038/s41586-025-09543-5

Jurnal məlumatı: Təbiət 

Harvard Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir