5 ноября 2025 года компания Quantinuum объявила о запуске Helios - новейшего ионного квантового компьютера коммерческого уровня. Это не просто рост числа кубитов, а заметный шаг в точности вычислений.
🔑 Что делает Helios особенным:
На борту Helios находится система из более чем 90 физических кубитов - ионов бария, удерживаемых в электромагнитных ловушках. Предшественник, модель H2, имел 56 кубитов. Однако главное отличие - качество операций: Helios демонстрирует точность около 99.99% для однокубитных и 99.8% для двухкубитных операций, что сегодня является одним из лучших показателей в отрасли.
В мире квантовых вычислений, где ошибки встречаются в каждом тысячном кубите, такая стабильность открывает путь к масштабированию систем без потери качества.
🧪 Архитектура квантовой системы:
Helios использует технологию ионных ловушек с перекрёстной геометрией - junction ion trap - позволяющей перемещать ионы между секциями памяти и логики. Это даёт возможность выполнять параллельные операции, сокращая число промежуточных «swap»-процессов, которые раньше замедляли задачи.
Quantinuum перешла с итeрбия на барий: этим элементом можно управлять видимым светом, а не ультрафиолетом. Это значит более дешёвые лазеры, большую стабильность и лучшую надёжность оборудования.
💫 Вычислительная мощность и эксперименты:
Первое применение Helios - симуляция сложных квантовых систем, включая модели, описывающие поведение электронов в материалах с потенциально высокой сверхпроводимостью. Helios уже способен моделировать упрощённые варианты модели Ферми–Хаббарда с несколькими десятками кубитов - задача, недоступная обычным суперкомпьютерам в прямом моделировании.
Таким образом создаётся настоящая «кубитная лаборатория», где исследователи могут экспериментировать с физическими системами без огромных затрат.
📊 Логические кубиты и коррекция ошибок:
Helios демонстрирует прогресс в направлении отказоустойчивых систем. На его базе учёные смогли сформировать большие запутанные состояния - GHZ-суперпозиции из нескольких десятков кубитов, что важно для построения логических структур и тестирования алгоритмов коррекции ошибок.
Это пока не полноценные логические кубиты, но шаг к ним сделан: архитектура Helios рассчитана на их реализацию в будущем.
🚀 Инструменты для разработчиков:
Для работы с Helios используется программная платформа Quantinuum - Tket и InQuanto. Они основаны на Python и позволяют объединять классические и квантовые вычисления в одном окружении.
Система также поддерживает гибридные сценарии, где часть вычислений обрабатывается квантовым чипом, а часть - ускорителями GPU, включая платформы NVIDIA.
⚖️ Helios против Google Willow:
Новый квантовый процессор Google Willow, основанный на сверхпроводниковой технологии, демонстрирует до 105 действующих кубитов и впечатляющее время когерентности. Однако точность двухкубитных операций в сверхпроводниковых системах всё ещё ниже, чем у ионных ловушек - на уровне около 99.7%. Helios, хоть и немного уступает Willow в масштабе, выигрывает в стабильности, повторяемости операций и возможностях транспортировки кубитов внутри системы.
Фактически, сравнение этих архитектур показывает два направления развития квантовой индустрии: Willow - путь к квадратичному росту кубитов, Helios - к надёжным вычислениям с минимальной ошибкой.
Читайте так же:
HELIOS vs Willow: новая эра квантовых вычислений.
Квантовый компьютер Google обогнал суперкомпьютеры в 13 000 раз.
Что такое полупроводник. Понятными словами.
12 ноября 1990 г. Рождение интернета.
19 октября 1985 г. Выпуск Microsoft Windows 1.0
2 ноября 1902 г. Рождение отца советской вычислительной техники.
#Helios #Quantinuum #КвантовыеВычисления #Наука #БудущееТехнологий #ИонныеЛовушки #КвантоваяФизика