Исследователи из Университета Регенсбурга и их международные коллеги снизили среднюю ошибку операций со сверхпроводящим кубитом примерно с 0,14% до 0,065%. Перед серией квантовых операций они добавили одно измерение и использовали его результат для настройки управляющих сигналов. Эксперимент провели в Израильском центре квантовых вычислений, а результаты опубликовали 3 ноября 2026 года в журнале Applied Physics Reviews.

Как измерение помогает настроить кубит

Кубитом была небольшая сверхпроводящая электрическая схема на чипе, которой управляли микроволновыми сигналами. Её резонансная частота могла самопроизвольно переключаться между двумя заранее известными значениями. От этой частоты зависит точность управления: если она меняется, прежние сигналы начинают давать больше ошибок.

Перед серией операций учёные готовили кубит в нужном квантовом состоянии, давали ему короткое время эволюции, а затем измеряли его. По результату определяли, какая из двух частот активна, и сразу корректировали управляющие сигналы. Данные обрабатывали в реальном времени, поэтому измерение не просто фиксировало состояние системы, а влияло на её дальнейшее управление.

Представим музыкальный инструмент, который немного расстроился. Те же движения уже не дают нужных нот, но если быстро понять, какая настройка изменилась, исполнение можно скорректировать. Это условная аналогия: в эксперименте определяли не звук инструмента, а активную резонансную частоту сверхпроводящей схемы.

В среднем ошибка уменьшилась примерно на 54%. Если сравнивать с самой большой ошибкой, которую зафиксировали без обратной связи, снижение достигло 77%. Исследователи продемонстрировали метод на одном кубите, а не на крупном квантовом процессоре.

Метод работает, когда возможные частоты известны заранее и достаточно различаются. Активная частота также должна оставаться стабильной достаточно долго, чтобы обновлённые сигналы успели подействовать. В опубликованном материале нет данных о работе системы с большим числом кубитов, накладных расходах при масштабировании или случаях, когда число возможных частот заранее неизвестно. Перенос метода на крупные процессоры потребует сохранять качество работы каждого кубита и точно управлять всей системой.

Исследование: Fabrizio Berritta и соавторы, «Работа с бистабильным кубитом», Applied Physics Reviews (2026), DOI: 10.1063/5.0340790. Подробнее о подготовке научных статей.

Схема обратной связи в эксперименте: измерение определяет одну из двух известных резонансных частот сверхпроводящего кубита, после чего система корректирует сигналы перед серией квантовых операций.

Фото: Tima Miroshnichenko / Pexels