sejournal.io

Вот перефразированный текст новости на русском языке:

Квантовые вычисления — один из главных доводов в пользу целенаправленной промышленной политики США, но крупные государственные вложения в технологические фирмы требуют строгих правил. К такому выводу пришли авторы колонки в The Economist Джошуа Зоффер и Крис Миллер.

Они отмечают, что в других сферах (например, дроны, аккумуляторы или переработка редкоземельных металлов) государство может поддерживать рынок через закупки или регулирование. Однако в квантовых вычислениях ситуация иная: коммерческих продуктов почти нет, нет доминирующей технологии, а производственные цепочки не сформированы. Поэтому раннее вмешательство властей может быть оправдано, пока не возникло зависимости.

Авторы связывают квантовые технологии с нацбезопасностью: мощные квантовые компьютеры в будущем могут взломать современную криптографию, а смежные разработки применимы в сенсорах, навигации и связи. Они считают эту сферу редким случаем, где прямые госинвестиции оправданы, но предупреждают, что такой подход не должен стать универсальным.

Как работает программа Минторга США

21 мая Министерство торговли США объявило о подписании девяти соглашений о намерениях на сумму $2,013 млрд в рамках закона CHIPS and Science Act. Средства направят на строительство двух квантовых фабрик и поддержку семи компаний.

Среди получателей:
— IBM — $1 млрд на создание дочерней компании для выпуска сверхпроводниковых пластин.
— GlobalFoundries — $375 млн на защищенную квантовую фабрику.
— Atom Computing, D-Wave, Infleqtion, PsiQuantum, Quantinuum — по $100 млн.
— Rigetti — до $100 млн.
— Diraq — до $38 млн.

Условие поддержки — миноритарная доля государства без права контроля. Этот пункт не устроил Google, которая отказалась от участия, посчитав, что требования замедлят создание полезного квантового компьютера.

Три принципа для госинвестиций

Зоффер и Миллер предложили три правила для прямых вложений государства:
1. Вмешиваться только если есть угроза нацбезопасности или серьезная экономическая уязвимость, которую рынок не решит сам.
2. Не вкладывать деньги туда, где можно купить готовый продукт. В квантовой сфере это пока невозможно.
3. Сохранять дистанцию между государством и бизнесом. Налогоплательщики должны получить выгоду от роста компаний, но прямое владение акциями создает политические риски.

В качестве решения они предложили использовать варранты — это даст государству право на участие в росте стоимости компаний без контроля над ними.

Ранее президент США Дональд Трамп подписал указ об ускоренном переходе федеральных систем на постквантовую криптографию. Документы направлены на защиту от передовых криптоатак и стимулирование инноваций.

Эксперты поддержали это направление, но предупредили: для биткоина проблема сложнее, так как децентрализованную сеть нельзя обновить по указу.

В июне Управление оборонных инноваций Минобороны США запустило программу Farseer по разработке квантовых сенсоров и портативных атомных часов для разведки. Инициатива может получить до $200 млн в ближайший год.

Британская компания Quantum Motion совместно с NVIDIA представила новый метод решения одной из самых сложных проблем в области квантовых вычислений — подготовки квантовых состояний, необходимых для моделирования молекул. Об этом сообщает Quantum Computing Report.

Данный этап нередко требует больше вычислительных ресурсов, чем сам расчет, и является серьезным препятствием для практического использования квантовых компьютеров в химии и материаловедении.

Исследователи предложили задействовать искусственный интеллект для предварительной обработки данных. Вместо того чтобы заставлять квантовый процессор самостоятельно искать нужное состояние сложной молекулы, часть работы выполняется классическим ИИ. Это позволяет уменьшить количество квантовых операций и снизить требования к оборудованию.

Команда разработчиков опубликовала в открытом доступе исходный код GPU-ускоренного пакета для задач квантовой химии. Вместе с ним были выпущены руководства по использованию решения на платформе CUDA-Q от NVIDIA.

Почему это важно

Одним из главных преимуществ квантовых компьютеров считается их способность моделировать поведение молекул гораздо точнее, чем традиционные суперкомпьютеры. Такие расчеты могут помочь в создании новых лекарств, аккумуляторов, удобрений и промышленных материалов.

Однако на практике квантовые системы до сих пор сталкиваются с фундаментальными ограничениями. Одно из них — необходимость сначала перевести задачу в специальное квантовое состояние, соответствующее структуре изучаемой молекулы. Для сложных соединений этот процесс становится крайне затратным.

Ставка на гибридные вычисления

Работа Quantum Motion и NVIDIA отражает растущий тренд в отрасли: вместо того чтобы ждать появления идеального квантового компьютера, компании учатся комбинировать возможности ИИ, классических вычислений и квантовых процессоров.

Исследователи считают, что такой гибридный подход позволит быстрее приблизить квантовые технологии к реальным задачам науки и промышленности. Хотя о коммерческом прорыве говорить пока рано, данная разработка устраняет одно из узких мест, которое долгое время сдерживало применение квантовых компьютеров в химических расчетах.

Напомним, что в мае глобальный директор по продажам IBM Quantum Петра Флоризун заявила о начале практической эры квантовых вычислений.

Учёные из Сиднейского университета совместно с IBM объявили о повышении выживаемости логических кубитов до 96% благодаря новому методу коррекции ошибок. Главной проблемой на пути к созданию стабильных квантовых машин является «шум простоя», который возникает во время промежуточных измерений кубитов в процессе вычислений.

В современных квантовых системах для исправления ошибок необходимо регулярно проводить внутренние проверки, но в эти моменты другие компоненты процессора теряют стабильность, вызывая новые сбои. Для решения этой проблемы учёные полностью переработали архитектуру схем коррекции, значительно сократив время остановки вычислений. Новый подход был протестирован на 156-кубитном сверхпроводниковом процессоре IBM Quantum Heron r2. В результате оптимизации алгоритмов выживаемость логических кубитов за один цикл коррекции ошибок выросла с менее 90% до 96%.

Руководитель проекта Стивен Бартлетт отметил, что этот процесс повторяется многократно на каждом этапе вычислений, а вынужденные паузы становятся серьёзным препятствием для надёжной работы. Хотя результат был получен в лабораторных условиях на одном процессоре, такие исследования крайне важны для индустрии, поскольку масштабируемость и отказоустойчивость остаются главными проблемами квантовых вычислений.

Напомним, что в июне IBM уже добилась успехов в коррекции квантовых ошибок. Ранее компания заявила, что планирует достичь первых подтверждённых случаев квантового преимущества к концу 2026 года.

22 июня президент США Дональд Трамп подписал два указа, которые должны укрепить позиции страны в квантовую эпоху. Вместе с сопроводительными документами они определяют стратегию защиты США от современных криптографических атак и одновременно стимулируют развитие коммерческих и научных инноваций.

Кибербезопасность: переход на постквантовую криптографию

Первый указ № 14409 «О защите страны от передовых криптографических атак» признает прямую угрозу со стороны иностранных противников, использующих тактику «перехвати сейчас, расшифруй позже». Документ устанавливает жесткие сроки для перехода федеральных ведомств на постквантовую криптографию (PQC), утвержденную Национальным институтом стандартов и технологий (NIST).

Основные директивы и сроки:
— Каждое федеральное ведомство должно в течение 30 дней назначить ответственного за переход на PQC.
— Ведомства обязаны перевести все ценные активы и важные системы на PQC для установки ключей к 31 декабря 2030 года, а для цифровых подписей — к 31 декабря 2031 года.
— Министерство торговли с помощью NIST в течение 180 дней запустит внутренний пилотный проект по переходу на PQC, который должен завершиться к 31 декабря 2027 года.
— В течение 270 дней Министерство внутренней безопасности и Агентство по кибербезопасности и защите инфраструктуры выпустят руководство с минимальными требованиями к криптографическому составу компонентов для автоматизации оценки рисков.
— Совет по регулированию федеральных закупок обязан опубликовать правила, требующие от федеральных подрядчиков соответствия стандартам PQC к концу 2030 года и внедрения усиленной политики раскрытия уязвимостей.

Стимулирование инноваций

Второй указ № 14411 «Открытие новых рубежей квантовых инноваций» делает акцент на коммерциализации, внутреннем производстве и научных открытиях. В нем признается, что квантовые технологии находятся на пороге масштабных коммерческих прорывов, и создаются механизмы для обеспечения лидерства США в этой области.

Основные директивы и инициативы:
— Запуск инициативы «Квантовый компьютер для прикладных разработок и фундаментальной науки» (QC-ADDS). Она направлена на создание первого квантового компьютера, который будет развернут на базе объекта Министерства энергетики и станет доступен научному сообществу.
— Профильные ведомства должны представить пятилетние планы по внедрению и развитию квантовых сенсоров и сетей. Министр обороны обязан уделить приоритетное внимание как минимум трем проектам для их внедрения к 30 сентября 2028 года.
— ФБР совместно с партнерскими спецслужбами расширит деятельность группы по контрразведывательной защите в сфере квантовых информационных наук и технологий (QCPT) для защиты исследований от иностранного шпионажа.

Также Министерство торговли должно проанализировать цепочки поставок в квантовой сфере и внедрить стандарты в частном секторе. Для стимулирования внутреннего производства компонентов ведомства будут использовать предзаказы и конкурсные премии. Для привлечения специалистов введут повышенные тарифные ставки.

Напомним, в июне IBM назвала готовность бизнеса условием квантового преимущества. Ранее в Quantus указали на неготовность крипторынка к квантовой угрозе.

Исследователи из Университета Дьюка и компании IonQ объявили о создании первой в мире полностью распределенной квантовой сети, состоящей из трех узлов на базе отдельных атомных кубитов. Об этом сообщает Quantum Computing Report.

Специалистам удалось получить трехстороннее запутанное состояние (состояние Гринбергера — Хорна — Цайлингера) между тремя удаленными квантовыми узлами, которые соединялись с помощью фотонных каналов.

Что произошло

Квантовая запутанность позволяет частицам сохранять связь вне зависимости от расстояния: изменение одной мгновенно сказывается на других. Это явление лежит в основе будущих квантовых сетей и квантового интернета.

Ранее ученые уже добивались запутанности между двумя удаленными узлами и создавали трехузловые сети на других платформах. Однако впервые такой результат получен на отдельных атомных кубитах, которые можно независимо контролировать, считывать и масштабировать для вычислительных систем.

Почему это важно

Главная трудность в создании квантовых компьютеров — масштабирование. Построить один большой процессор крайне сложно из-за ошибок и аппаратных ограничений.

Поэтому многие разработчики делают ставку на модульную архитектуру: вместо одного гигантского компьютера создается сеть из множества квантовых узлов, соединенных фотонами. Это напоминает развитие классического интернета, где ресурсы распределены между серверами.

Новый эксперимент — шаг в этом направлении. Исследователи показали, что отдельные атомные блоки памяти могут формировать общее квантовое состояние через фотонные соединения, сохраняя высокую точность операций.

В ходе эксперимента точность (fidelity) запутанного состояния составила 84–88%. Впервые была закрыта «лазейка детектирования» для полностью распределенного многокомпонентного квантового состояния. Также результаты подтвердили нарушение неравенства Мермина — ключевого теста на наличие подлинных квантовых корреляций.

Шаг к квантовому интернету

Работа продолжает серию исследований команды IonQ в области фотонных квантовых соединений. Ранее компания демонстрировала запутанность между двумя удаленными ионными системами, а теперь расширила архитектуру до трех полноценных узлов.

Хотя технология еще далека от коммерческого применения, такие эксперименты считаются важными строительными блоками для будущих распределенных квантовых компьютеров, защищенных коммуникационных сетей и квантового интернета.

Напомним, в июне Colt Technology Services и Ciena успешно протестировали передачу данных с квантово-устойчивым шифрованием между Нью-Йорком и Лондоном.

Квантовый процессор IBM Nighthawk протестировали на двух прикладных задачах: упрощённой модели из физики частиц и фильтрации вредоносного трафика. На эти эксперименты обратил внимание ресурс Quantum Computing Report.

В первом случае учёные не просто задействовали кубиты, а решили на оборудовании физическую задачу — взаимодействие нуклона и антинуклона в упрощённой модели квантовой хромодинамики QCD2. Систему представили в виде спиновой цепочки и запустили на Nighthawk. Полученный потенциал взаимодействия продемонстрировал ожидаемое притяжение и совпал с результатами классических вычислений — точной диагонализации и идеального моделирования. Авторы особо отметили, что смогли извлечь полезный сигнал из зашумлённых данных благодаря структурной компенсации ошибок.

Второй эксперимент касался кибербезопасности и более практической задачи: отличить вредоносный DoS- и DDoS-трафик от обычного, не нарушая легитимные подключения. Исследователи взяли логи honeypot-систем и преобразовали задачу в графовую оптимизацию, которую решали с помощью квантового приближённого алгоритма оптимизации QAOA.

В ходе экспериментов использовались графы на 16, 32, 66 и 110 событий. Самый крупный вариант — 110 узлов и 181 ребро — был запущен на трёх бэкендах IBM из IBM Quantum Network. Согласно данным Quantum Computing Report, Nighthawk потребовал наименьшее количество двухкубитных операций и показал минимальные накладные расходы при компиляции, в то время как процессор на базе Heron продемонстрировал лучшую целевую метрику.

Авторы обеих работ не заявляют о квантовом превосходстве. Они представляют результаты как прикладной бенчмарк, показывающий, насколько такие системы уже пригодны для задач, где важны точность вычислений и устойчивость к шуму.

Напомним, в июне исследователи IBM рассказали о новом подходе к поиску кодов коррекции квантовых ошибок с помощью больших языковых моделей.

Вот перефразированный текст новости на русском языке:

Ученые с физического факультета Вильнюсского университета создали теоретическую модель, которая позволяет с помощью света «программировать» атомы заранее, без применения внешних магнитных полей. По их задумке, свет сначала задает нужное состояние атомам, после чего эта подготовленная среда изменяет форму и поляризацию сложных лазерных лучей.

В основе модели лежат оптические вихри — пучки со спиральным волновым фронтом, в центре которых интенсивность падает до нуля. Размер этой темной области зависит от топологического заряда, который может принимать любые целые значения — как положительные, так и отрицательные. Это позволяет получать до 10 000 различных состояний и кодировать информацию в кудитах (многоуровневых квантовых единицах), а не в обычных кубитах с двумя состояниями.

Чтобы управлять векторными вихрями, исследователи изучили взаимодействие пучка с атомным газом, где у атомов есть три энергетических уровня. В такой модели подготовленная среда копирует пространственный узор света: в одних местах атомы поглощают излучение сильнее, в других — становятся почти прозрачными. Затем возникает обратная связь, и атомный отклик меняет сам пучок. Вместо простого кольца появляется лепестковый узор с несколькими яркими областями вокруг центра, а также изменяется поляризационная структура. Ранее для такого контроля требовались мощные магниты и сложное оборудование.

Эта теоретическая работа может ускорить создание квантовых процессоров, защищенных квантовых сетей связи и сверхточных оптических датчиков.

Напомним, что 17 июня одна из лабораторий Министерства энергетики США (Sandia National Laboratories) и компания Quantinuum опубликовали рецензируемую статью о своем 98-кубитном квантовом компьютере Helios.

Вот переписанная новость на русском языке:

Фонд Algorand представил план по переходу сети на «широкую квантовую устойчивость» к концу 2027 года. Первые обновления протокола начнутся в третьем квартале 2026 года.

План затрагивает аккаунты, кошельки, инструменты для разработчиков, мультиподпись и отдельные элементы консенсуса. В фонде сослались на мартовский анализ Google Quantum AI, согласно которому будущие квантовые компьютеры смогут взламывать криптографию на эллиптических кривых с меньшими затратами ресурсов, чем считалось ранее.

Что уже сделано

Algorand начал подготовку к постквантовой защите в 2022 году с внедрения State Proofs. Это компактные сертификаты состояния реестра, которые подписываются схемой Falcon каждые 256 раундов.

В ноябре 2025 года команда сообщила о первой транзакции в основной сети, авторизованной подписями Falcon. Для этого использовали LogicSig — механизм программируемой авторизации, который проверяется перед выполнением транзакции.

Планы на 2026–2027 годы

В релизе протокола, запланированном на третий квартал 2026 года, Algorand получит встроенную поддержку постквантовых аккаунтов. Это позволит использовать их без обходных решений через LogicSig. Фонд ожидает, что SDK позволят создавать аккаунты Falcon-1024 из стандартной 25-словной сид-фразы.

Протокол также будет поддерживать несколько схем подписи без изменения формата адресов. Сеть продолжит работать с Ed25519 и сможет добавлять Falcon-1024, Falcon-512, ML-DSA и другие схемы. Особый упор сделан на гибридные аккаунты, которые будут сочетать классические и постквантовые ключи.

К концу 2026 года фонд планирует внедрить встроенную мультиподпись для нескольких криптографических схем и поддержку Falcon-512. Также в 2026 году Algorand Foundation начнет перевод собственного казначейства на постквантовые аккаунты. Такие адреса смогут использовать участники стейкинга.

Отдельная работа касается консенсуса. Сейчас выбор участников комитетов в Algorand зависит от VRF, которая основана на криптографии на эллиптических кривых. Сообщения консенсуса подписываются через Ed25519. Эти механизмы не считаются полностью устойчивыми к квантовым атакам.

Фонд рассчитывает представить исследовательскую работу по постквантовой VRF к началу 2027 года, если текущий анализ даст положительный результат. Для сообщений консенсуса рассматривается гибридная модель, в которой временно будут использоваться Ed25519 и Falcon.

«Постквантовую безопасность нельзя доработать после Q-Day», — заявил технический директор Algorand Foundation Бруно Мартинс.

В дорожной карте указано, что сроки, состав релизов и набор решений являются прогнозными. Они могут измениться по мере разработки и развития стандартов постквантовой криптографии.

Напомним, в мае разработчики BNB Chain отчитались о результатах тестирования перехода сети на постквантовую криптографию. Эксперимент подтвердил теоретическую готовность блокчейна к будущим угрозам, но выявил значительное снижение производительности.

Вот перефразированная новость на русском языке:

17 июня национальная лаборатория Sandia (входит в систему Министерства энергетики США) совместно с разработчиком квантовых систем Quantinuum представили научную статью о своем 98-кубитном квантовом компьютере под названием Helios.

Точность операций с одним и двумя кубитами в этой системе составила 99,9975% и 99,921% соответственно. Ученые также проверили Helios на случайных схемах Клиффорда и с помощью теста random circuit sampling (RCS). Результаты RCS показали, что производительность системы значительно превосходит возможности классического моделирования.

Helios — это коммерческий квантовый процессор Quantinuum на ионах бария. Он использует архитектуру QCCD и обеспечивает полную связность: каждый кубит может взаимодействовать с любым другим.

Sandia National Laboratories провела оценку и сертификацию характеристик Helios, применив несколько методов бенчмаркинга, включая собственную методику для измерений в середине схемы. Такие операции важны для коррекции квантовых ошибок.

«Самый важный аспект современных квантовых компьютеров — не скорость, а надежность», — отметил соавтор статьи Робин Блум-Кохаут из Sandia.

Он пояснил, что ошибки могут возникать из-за множества факторов, таких как сбои в настройке лазеров или движение отдельных атомов. Проверка компонентов системы поможет в разработке отказоустойчивых квантовых компьютеров.

Партнерство Sandia и Quantinuum длится четыре года в рамках соглашения о совместных исследованиях и разработках. В мае 2026 года стороны продлили это соглашение.

Quantinuum представила Helios в ноябре 2025 года. Компания заявила, что система доступна через облачный сервис и в формате локального развертывания. Среди первых пользователей — Amgen, BMW Group, JPMorganChase и SoftBank Corp.

Напомним, в декабре 2025 года сингапурская компания Horizon Quantum запустила первый в городе-государстве квантовый компьютер для коммерческого использования.

Вот перефразированный текст новости на русском языке:

Журнал Nature опубликовал исследование, проведенное Microsoft Quantum и компанией Quantinuum, которая занимается разработкой ионных квантовых компьютеров. В работе описывается снижение количества логических ошибок в квантовом процессоре. По заявлению команд, показатели улучшились в 11–800 раз по сравнению с аналогичными физическими схемами.

Тем временем исследовательское подразделение IBM Research представило новый метод поиска кодов для исправления квантовых ошибок с использованием больших языковых моделей (LLM). Их система, основанная на платформе OpenEvolve, смогла найти 465 потенциальных кандидатов, однако их реальная эффективность пока не подтверждена.

Работа Microsoft Quantum и Quantinuum

Одной из главных проблем на пути к масштабированию квантовых компьютеров остается коррекция ошибок. Современные кубиты очень чувствительны к помехам и быстро накапливают ошибки, поэтому для длительных вычислений требуются логические кубиты, декодеры и специальные схемы, способные обнаруживать и исправлять сбои в реальном времени.

*Пояснение:* Физический кубит — это аппаратный элемент квантового процессора. Логический кубит — более надежная единица, создаваемая из нескольких физических кубитов с помощью кода коррекции. Такая структура необходима, чтобы квантовый компьютер мог выполнять сложные и длительные вычисления без потери результата из-за шума.

В статье под названием «Improved quantum processor logical error rates via correction and detection» описаны результаты совместной работы Microsoft Quantum и Quantinuum. В ходе эксперимента использовались две конструкции, оптимизированные для ионного процессора Quantinuum: 12-кубитный код, созданный по мотивам схемы Книлла, и 16-кубитный «tesseract color code». Первый кодирует два логических кубита, второй — четыре.

Согласно данным Microsoft, эти схемы охватывали вычисления с участием до 12 логических кубитов. При подготовке состояния Белла уровень логической ошибки удалось снизить с примерно 0,8% для физической схемы до 0,001%, что означает 800-кратное улучшение.

Повторная коррекция ошибок показала результат в 51 раз ниже базового физического уровня за один раунд. Подготовка 12-кубитного «cat state» (многокубитного состояния суперпозиции) дала улучшение в 22 раза.

В аннотации к статье отмечается: «Наши результаты показывают, что современные квантовые устройства уже способны использовать отказоустойчивость и коррекцию ошибок для значительного подавления ошибок в нетривиальных квантовых схемах».

Microsoft также напомнила о предыдущих совместных успехах с Quantinuum: более 14 000 отдельных экспериментов без зафиксированных ошибок, демонстрация 12 надежных логических кубитов и гибридная химическая симуляция с использованием логических кубитов, искусственного интеллекта и высокопроизводительных вычислений.

IBM Research применила ИИ для поиска кодов

IBM Research сообщила об использовании платформы OpenEvolve для поиска кодов коррекции квантовых ошибок. OpenEvolve — это библиотека с открытым исходным кодом, которая применяет большие языковые модели для эволюционного улучшения программного кода.

Команда сосредоточилась на bivariate bicycle-кодах. Это разновидность квантовых кодов с низкой плотностью проверок на четность, которые IBM учитывает в своей дорожной карте создания отказоустойчивых квантовых вычислений.

Параметры таких кодов записываются в формате [[n,k,d]], где n — количество физических кубитов, k — количество логических кубитов, а d — расстояние кода. Чем выше d, тем больше ошибок код может выдержать, прежде чем потеряет свою полезность.

По итогам первых прогонов система предложила 465 кандидатов. Среди них IBM выделила код [[288,50,8]] с 50 логическими кубитами, что является новым рекордом для этого семейства (предыдущий рекорд составлял 16). Компания также отметила компактный код [[72,4,8]] с 72 физическими кубитами и варианты [[288,16,12]] и [[360,12,≤24]].

По оценке IBM, некоторые кандидаты при определенных типах шума могут быть сопоставимы с кодом [[144,12,12]] gross code, который компания планирует использовать в своих отказоустойчивых квантовых компьютерах. При этом IBM подчеркивает, что практическая применимость найденных кодов требует дальнейшей проверки.

Исходный код проекта qcode-discovery опубликован на GitHub. Библиотека OpenEvolve также доступна в открытом репозитории.

В июне 2025 года IBM заявила, что к 2029 году намерена построить IBM Quantum Starling — крупномасштабный отказоустойчивый квантовый компьютер на 200 логических кубитах и 100 млн квантовых вентилей. Архитектура системы также опирается на bivariate bicycle-коды.

Напомним, в июне Quantum X Labs и исследовательская площадка Quantum Machines IQCC сообщили о планах протестировать ИИ-декодер для коррекции квантовых ошибок.