19 жовтня 2024 року спільна дослідницька група з MIT та Стенфордського університету оголосила про значний прорив у сфері квантових обчислень з впровадженням нового алгоритму, який драматично підвищує швидкість та ефективність обчислень. Ця інновація є важливим кроком у бік наближення квантових комп'ютерів до практичного використання у реальних умовах.

Новий алгоритм використовує розвинені техніки квантової заплутаності та корекції помилок, що дозволяє квантовим біту (кубитам) виконувати обчислення зі швидкістю, яка раніше здавалася недосяжною. Традиційні квантові обчислення були обмежені такими проблемами, як час когерентності кубітів та рівні помилок, які заважали розвитку надійних квантових машин. Однак новий підхід, як повідомляється, зменшує помилки вдвічі й подвоює швидкість обробки кубітів.

Керівник дослідження доктор Сара Чен сказала: "Цей прорив - це зміна правил гри. Оптимізуючи взаємодію та спілкування кубітів, ми можемо подолати багато бар'єрів, які створювали проблеми в цій галузі. Цей прорив відкриває нові можливості для застосувань, про які ми раніше не могли уявити, що їх можна реалізувати за допомогою квантових комп'ютерів, зокрема у таких сферах, як криптографія, наука про матеріали та моделювання складних систем."

Наслідки цього нового алгоритму величезні. Одним із найближчих застосувань є криптографія, де квантові комп'ютери можуть потенційно зламувати традиційні методи шифрування за кілька хвилин. Посилена швидкість та зменшені показники помилок можуть призвести до розробки нових квантових криптографічних технік, які будуть водночас безпечними і достатньо швидкими для реального використання.

Крім того, галузі, що залежать від складного моделювання, такі як фармацевтика та фінанси, можуть отримати величезні вигоди. Квантові комп'ютери можуть моделювати молекулярні взаємодії за короткий час у порівнянні з класичними комп'ютерами, прокладаючи нові шляхи для відкриттів у лікуванні та фінансовому моделюванні.

Як би багатообіцяючим не був цей прорив, багато експертів застерігають, що реальному використанню ще потрібно подолати кілька перешкод. Доктор Майкл Рейнольдс, експерт з квантових обчислень у Берклі, висловив думку, що, хоча цей прорив є значним, ще довгий шлях до того, щоб квантові комп'ютери стали звичайними. "Нам потрібно покращити фізичну інфраструктуру квантових систем і розробити вдосконалені алгоритми, які можуть адаптуватися до різних реальних проблем,” зазначив він.

Дослідження було опубліковано в журналі Nature, де надається детальний огляд алгоритму, його роботи та наслідків для майбутніх досліджень у сфері квантових обчислень. Для тих, хто хоче детально ознайомитися з цією цікавою темою, більше інформації можна знайти в оригінальній статті.