Репортаж от Wedoany，Базирующаяся в Сиднее (Австралия) компания по разработке программного обеспечения для квантовой инфраструктуры Q-CTRL 6 мая 2026 года в Лос-Анджелесе (штат Калифорния) опубликовала заявление, в котором объявила о достижении 3000-кратного ускорения в моделировании энергетических материалов с использованием квантовой вычислительной платформы американской компании IBM. Задача, на выполнение которой классическому суперкомпьютеру потребовалось бы более 100 часов, была решена всего за 2 минуты. Генеральный директор и основатель Q-CTRL Майкл Дж. Биркук (Michael J. Biercuk) заявил в пресс-релизе, что этот результат знаменует вступление квантовых вычислений в фазу «практического квантового превосходства» — этап, на котором квантовые компьютеры начинают приносить положительную отдачу от инвестиций при решении коммерчески значимых задач, действительно волнующих первых пользователей.
Ключевым технологическим элементом демонстрации стал 120-кубитный квантовый процессор на платформе IBM Quantum Platform, на котором выполнялось моделирование динамической эволюции модели Ферми — Хаббарда — фундаментальной основы для описания взаимодействия электронов в одномерных материалах. В ходе моделирования было выполнено более 10 000 операций с двухкубитными логическими вентилями и до 90 шагов Троттера — такая глубина обычно приводит к значительному накоплению ошибок на зашумленном квантовом оборудовании среднего масштаба.
Чтобы преодолеть это узкое место, Q-CTRL развернула свое программное обеспечение для управления производительностью инфраструктуры Fire Opal, реализовав подавление ошибок во время выполнения. Это позволило удерживать среднеквадратичную ошибку результатов вычислений относительно классического эталона в пределах примерно 1%, сохраняя при этом исходную скорость оборудования. В отличие от традиционных методов смягчения ошибок, основанных на масштабной выборке, эта программно-определяемая стратегия коррекции ошибок в реальном времени напрямую снижает вычислительные накладные расходы, обеспечивая сквозную эффективность ускорения всей системы.
Команда Q-CTRL напрямую сравнила результаты квантовых вычислений с результатами классического решателя на основе зависящего от времени вариационного принципа, разработанного Институтом Флэтайрон. Согласно публично раскрытым данным, при низком разрешении результаты квантового моделирования совпадали с классическими методами; когда же на классической стороне разрешение было повышено для увеличения точности, время вычислений быстро превысило 100 часов, в то время как квантовый процессор продолжал выдавать решение с эквивалентной точностью примерно за две минуты. Это сравнение и легло в количественную основу 3000-кратного ускорения. В экспериментах с более детальной гранулярностью команда использовала 62 кубита для проведения специальных тестов и успешно наблюдала явление разделения спина и заряда, при котором спин электрона и заряд распространяются с разной скоростью. Время эволюции моделирования достигло t=9 в натуральных единицах, что по масштабу и разрешению превосходит все ранее публично заявленные результаты квантового моделирования. Статья была опубликована на arXiv, номер препринта 2605.04025.
Выбранная для демонстрации модель Ферми — Хаббарда напрямую связана с такими ключевыми задачами энергетической отрасли, как исследование механизмов сверхпроводимости, оптимизация эффективности фотоэлектрических материалов и дизайн материалов для хранения энергии. Открытые данные показывают, что в настоящее время почти треть машинного времени мировых суперкомпьютерных центров тратится на вычислительные задачи, связанные с химией и материаловедением. Крупные энергетические компании ежегодно тратят сотни миллионов долларов на вычислительные мощности для моделирования материалов. 3000-кратное сжатие времени выполнения (wall-clock time) означает скачкообразное повышение эффективности — от получения одного результата моделирования в неделю до построения полной фазовой диаграммы материала за несколько минут. Q-CTRL интегрировала программную конфигурацию, использованную в этой демонстрации, в IBM Quantum Platform и вскоре откроет ее в виде функции Qiskit Function для исследователей из промышленности и академических кругов по всему миру, что позволит напрямую встроить квантово-ускоренное моделирование в существующие процессы открытия новых материалов. Генеральный директор Global Quantum Intelligence Андре Кёниг (Andre Konig) в своем комментарии отметил, что акцент Q-CTRL на подавлении ошибок во время выполнения доказывает, что скорость является ключевым преимуществом квантовых компьютеров, и квантовое оборудование действительно может превзойти самые современные классические архитектуры по сквозному времени выполнения. Представитель экосистемы IBM Quantum, в свою очередь, заявил, что отрасль уже прошла стадию обсуждения вопроса «полезны ли квантовые компьютеры» и вступила в этап «как наилучшим образом использовать квантовые компьютеры».
Данный материал скомпилирован платформой Wedoany. При цитировании материалов, созданных с помощью искусственного интеллекта (ИИ), необходимо обязательно указывать источник — «Wedoany». В случае выявления нарушения прав или иных проблем просим своевременно информировать нас. Сайт оперативно внесёт изменения или удалит материал.Электронная почта: news@wedoany.com
