Новый 105-кубитный процессор Willow компании Google Quantum AI рекордно приблизился к проверяемому квантовому превосходству и превзошел все существующие суперкомпьютеры.

Метод получил название «Квантовое эхо» и может когда-то помочь в разработке новых поколений лекарств, катализаторов, полимеров и батарей. Хотя ранние эксперименты пока не продемонстрировали квантового превосходства, по мнению исследователей, полученные результаты представляют поворотный момент на пути к реализации квантовых компьютеров.

В 2024 году 105-кубитный чип Willow выполнил вычисления, на которые самому быстрому в мире суперкомпьютеру Frontier понадобилось бы 10 септиллионов лет. Однако по словам критиков, на практике подобные тесты мало что доказывают. Предыдущие заявления Google о квантовом превосходстве базировались на процессе, называемом случайной выборкой цепей — сложном и не имеющем практического применения. Случайность теста также затрудняла проверку результатов между различными квантовыми системами.

New breakthrough quantum algorithm published in @Nature today: Our Willow chip has achieved the first-ever verifiable quantum advantage.

Willow ran the algorithm — which we’ve named Quantum Echoes — 13,000x faster than the best classical algorithm on one of the world’s fastest… pic.twitter.com/hTXl9s21Hh

— Sundar Pichai (@sundarpichai) October 22, 2025

Сейчас в Google заявляют, что алгоритм Quantum Echoes устраняет эти недостатки. Его запустили на 65 кубитах Willow и он справился с задачей в 13 тыс. раз быстрее, чем лучший  суперкомпьютер Frontier. Алгоритм предоставил результаты, которые можно проверить и воспроизвести на нескольких квантовых процессорах. 

Алгоритм работает в три этапа, сначала выполняя ряд квантовых операций, например, моделирование поведения молекулы, а затем незначительно возбуждая один из активных кубитов. Далее он отменяет исходные операции и сравнивает оба набора результатов. Прямой и обратный процесс помогают выявить, как незначительные изменения влияют на молекулярную структуру. Подобное не под силу даже самым быстрым суперкомпьютерам.

По словам штатного научного сотрудника Quantum AI Томаса О’Брайена, по сравнению с аналогичной демонстрацией в 2019 году, когда только 0,1% собранных данных оказались верными, сейчас только 0,1% данных могут оказаться неверными. О’Брайен признает, что результаты пока не выходят за пределы классических возможностей. Тем не менее, он ожидает, что будущие усовершенствования в области коррекции ошибок могут помочь достичь квантового преимущества при решении реальных задач.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature

Источник: Interesting Engineering