Этим летом компания D-Wave вошла в новую для себя область универсальных квантовых компьютеров. До этого она была крупнейшим в мире специалистом по системам квантового отжига, решающим задачи оптимизации. Универсальные квантовые вычислители способны решать более широкий спектр задач и поэтому потенциально более востребованы. Более того, D-Wave сразу же подняла планку, представив новую архитектуру квантовых вентилей с впечатляющими возможностями обнаружения ошибок — одного из главных узких мест квантовых платформ.

Компьютер месяца, спецвыпуск: выбираем мини-ПК для работы и развлечений в эпоху дефицита чипов памяти

Сравнительный тест камер флагманских смартфонов (2026): итоги

Лучший процессор под DDR4 в 2026 году: AM4 против LGA 1700

Обзор HONOR Pad X9b Max: универсальный большой планшет с антибликовым экраном

Мастерская локальных ИИ: салат картофельный с Qwen3.8

Групповое тестирование 46 видеокарт в The Witcher 3: Wild Hunt — Remastered

Выбираем лучшие игровые ноутбуки на российском рынке (вторая половина 2026 года)

Источник изображения: D-Wave

В опубликованной на днях в Nature работе исследователи D-Wave представили созданный ими новый элемент квантового компьютера, который способен самостоятельно выявлять значительную часть ошибок, возникающих при вычислениях. Главная идея заключается в том, чтобы сделать ошибки не только более редкими, но и заметными для системы сразу после их появления. Это может значительно облегчить создание надёжных квантовых компьютеров.

В обычных квантовых процессорах кубиты чрезвычайно чувствительны к помехам, поэтому их состояние легко искажается. Причём система не всегда знает, где именно произошёл сбой. В разработке D-Wave используется особый тип так называемых двухрельсовых кубитов (dual-rail). Квантовое состояние каждого кубита распределяется между парой связанных резонаторов. Такая архитектура позволяет выявлять ошибки непосредственно на уровне кубита без использования дополнительных схем и алгоритмов коррекции благодаря её физическим принципам. Иными словами, система получает не просто неправильный результат, но и информацию о том, какой кубит дал сбой.

До сих пор серьёзной проблемой было соединение таких кубитов между собой: при выполнении совместных операций их способность обнаруживать собственные ошибки могла ухудшаться. В новой работе исследователи показали двухкубитный квантовый вентиль, который позволяет кубитам взаимодействовать и создавать квантовую запутанность, сохраняя возможность обнаружения ошибок при выполнении операций.

В эксперименте двухрельсовый вентиль продемонстрировал точность (fidelity) около 99,9 % при выполнении двухкубитных операций длительностью 500 нс. Предложенная архитектура позволила эффективно обнаруживать ошибки на уровне кубитов. По утверждению исследователей, благодаря этому уровень логических ошибок может уменьшаться примерно в десять раз при каждом переходе к следующему уровню кода коррекции ошибок. В конечном итоге это поможет создавать логические кубиты на основе меньшего числа физических кубитов, открывая путь к масштабированию квантовых компьютеров.

Сегодня коррекция ошибок считается одним из главных препятствий на пути к созданию практических квантовых компьютеров. Обычно для защиты одного полезного логического кубита от сбоев приходится использовать множество физических кубитов. Если же процессор заранее знает, где произошла ошибка, исправлять её значительно проще и для этого потенциально требуется меньше дополнительного оборудования. Пока D-Wave продемонстрировала принцип работы лишь на небольшой системе из двух взаимодействующих кубитов, поэтому до полноценного отказоустойчивого квантового компьютера ещё далеко.

Компания D-Wave, отдавшая без малого три десятка лет развитию платформ квантового отжига и почти достигшая квантового превосходства в этой сфере, резко меняет курс в сторону универсальных квантовых компьютеров на основе гейтов. Теперь ей предстоит догнать Google, IBM и других разработчиков, что компания обещает сделать быстро и даже изящно, используя весь накопленный опыт в создании квантовых вычислителей.

Компьютер месяца, спецвыпуск: выбираем мини-ПК для работы и развлечений в эпоху дефицита чипов памяти

Сравнительный тест камер флагманских смартфонов (2026): итоги

Выбираем лучшие игровые ноутбуки на российском рынке (вторая половина 2026 года)

Обзор HONOR Pad X9b Max: универсальный большой планшет с антибликовым экраном

Мастерская локальных ИИ: салат картофельный с Qwen3.8

Групповое тестирование 46 видеокарт в The Witcher 3: Wild Hunt — Remastered

Лучший процессор под DDR4 в 2026 году: AM4 против LGA 1700

Источник изображений: D-Wave

Отныне D-Wave представляет себя как «двухплатформенную» квантовую компанию: она будет развивать сразу два направления — уже коммерчески доступные системы на базе квантового отжига и перспективные квантовые компьютеры на основе гейтов (вентилей). Платформы на основе квантового отжига предназначены для задач оптимизации, моделирования материалов и отдельных ИИ-задач, а вентильная модель обеспечит более универсальные вычисления, в частности в области квантовой химии, молекулярного дизайна, новых систем хранения энергии и других сферах.

В новой для себя области сверхпроводящих гейтов компания делает ставку на сверхпроводящие dual-rail-кубиты, или кубиты с «двухрельсовой» компоновкой. На практике это означает, что квантовое состояние каждого кубита будет как бы размазано по паре связанных резонаторов. Подобная архитектура позволяет выявлять ошибки кубитов на их собственном уровне без использования схем и алгоритмов коррекции ошибок. «Разногласия» в каждой паре резонаторов (в каждом кубите на этой архитектуре) будут проявляться сами собой исходя из физических принципов работы связки. Это позволит, не мудрствуя лукаво, выявлять и устранять до 90 % ошибок физических кубитов, что значительно сократит потребность в физических кубитах для построения каждого надёжного логического кубита.

Компания уже имеет чёткий план реализации задуманного. Так, в 2026 году D-Wave хочет представить систему на 17 физических кубитах, где логическая ошибка будет возникать в два раза реже физической. В 2027 году — систему на 49 физических кубитах с ожидаемым 20-кратным снижением частоты ошибок. В 2028 году — систему на 181 физическом кубите с 2000-кратным снижением частоты возникновения ошибок. Это будет уже фактически прототип будущего отказоустойчивого квантового компьютера.

Затем, в 2030 году, планируется система на 10 логических кубитах для первых отказоустойчивых алгоритмов, а в 2032 году — уже на 100 логических кубитах. Последняя система сможет выполнять алгоритмы с порядком миллиона операций и станет первым универсальным безошибочным квантовым компьютером компании. Поскольку предложенная ею архитектура двухрельсового кубита позволяет создавать логические кубиты с использованием сравнительно малого числа физических кубитов, квантовые вычислители D-Wave будут одними из самых простых и надёжных в мире, как считают в компании.

Отдельно D-Wave рекомендует использовать для оценки эффективности квантовых вычислителей показатель «лямбда» — скорость, с которой снижается частота возникновения ошибок при добавлении новых механизмов коррекции. По мнению компании, в индустрии сейчас типичны значения Lambda около 2, когда каждый шаг коррекции примерно вдвое уменьшает вероятность ошибки, а D-Wave обещает довести этот показатель до 10, то есть добиться десятикратного снижения вероятности возникновения ошибок на каждом шаге совершенствования архитектуры. Если D-Wave сдержит обещание, это станет настоящим прорывом в создании квантовых вычислителей — достаточно компактных и неплохо масштабируемых, с чем сегодня всё ещё очень и очень сложно.

Компания D-Wave представила самый мощный в мире квантовый компьютер — систему Advantage2 с более чем 4400 кубитами. Как и все предыдущие системы D-Wave (за исключением компьютеров первых поколений), Advantage2 будет доступна только через облако. Поставки физических систем клиентам начнутся позже — с платформ, насчитывающих не менее 7000 кубитов, время которых ещё не пришло.

Сравнительный тест камер флагманских смартфонов (2026): итоги

Групповое тестирование 46 видеокарт в The Witcher 3: Wild Hunt — Remastered

Компьютер месяца, спецвыпуск: выбираем мини-ПК для работы и развлечений в эпоху дефицита чипов памяти

Обзор HONOR Pad X9b Max: универсальный большой планшет с антибликовым экраном

Выбираем лучшие игровые ноутбуки на российском рынке (вторая половина 2026 года)

Мастерская локальных ИИ: салат картофельный с Qwen3.8

Лучший процессор под DDR4 в 2026 году: AM4 против LGA 1700

Источник изображений: D-Wave

Новинка позволяет вплотную познакомиться с возможностями передовых квантовых компьютеров канадско-американской компании D-Wave Quantum Inc. К сожалению, это не универсальные квантовые вычислители. Системы D-Wave используют так называемый квантовый отжиг, предназначенный для решения задач оптимизации — в логистике, разработке магнитных материалов, определённых лекарств и других специфических областях.

Именно на примере исследования магнитных материалов компания D-Wave ранее в этом году доказала, что её младшая система Advantage2 с 1200 кубитами заслуживает называться «Святым Граалем квантовых вычислений», продемонстрировав квантовое превосходство над классическими суперкомпьютерами. Новая платформа с 4400 кубитами обещает быть ещё мощнее, сохраняя за системами Advantage2 статус «самых мощных в мире». По крайней мере, эти компьютеры уже сегодня способны оказывать практическую помощь в сложных расчётах.

Квантовые процессоры Advantage2 основаны на более совершенной архитектуре по сравнению с предыдущими поколениями. Если раньше каждый кубит был связан максимум с 15 другими, то теперь число связей увеличено до 20. Это делает расчёты более эффективными и позволяет решать значительно более сложные задачи в более короткие сроки. Кроме того, почти вдвое увеличено время когерентности — период, в течение которого кубиты сохраняют своё квантовое состояние и устойчивость к ошибкам.

Квантовый процессор Advantage2

Примечательно, что новая платформа потребляет те же 12 кВт энергии, что и все предыдущие компьютеры компании. Это означает, что энергоэффективность систем последовательно растёт — и это можно только приветствовать.

В облаке новая система D-Wave коммерчески доступна в 42 странах мира. Первые три месяца компания предоставляет возможность использовать её бесплатно, позволяя клиентам на практике оценить прогрессивность квантовых вычислений и их применимость для решения прикладных задач.

Компания D-Wave пополнила ряды разработчиков квантовых компьютеров, заявивших о достижении так называемого «квантового превосходства». Под этим термином понимается способность квантовой системы решать задачи, которые у традиционного компьютера заняли бы миллионы лет вычислений. Это достижение может привести к появлению практических квантовых систем.

Компьютер месяца, спецвыпуск: выбираем мини-ПК для работы и развлечений в эпоху дефицита чипов памяти

Выбираем лучшие игровые ноутбуки на российском рынке (вторая половина 2026 года)

Групповое тестирование 46 видеокарт в The Witcher 3: Wild Hunt — Remastered

Сравнительный тест камер флагманских смартфонов (2026): итоги

Обзор HONOR Pad X9b Max: универсальный большой планшет с антибликовым экраном

Мастерская локальных ИИ: салат картофельный с Qwen3.8

Лучший процессор под DDR4 в 2026 году: AM4 против LGA 1700

Источник изображений: D-Wave

Компания из Пало-Альто опубликовала в научном журнале Science статью, в которой описала, как её квантовая система провела моделирование новых магнитных материалов — задачи, которая, по её словам, не под силу современным классическим компьютерам. Такие материалы используются в различных датчиках, смартфонах, двигателях и медицинских устройствах визуализации.

«В каком-то смысле это Святой Грааль квантовых вычислений, — сказал Алан Барац (Alan Baratz), исполнительный директор D-Wave. — Это то, к чему стремились все в отрасли, и мы первые, кто действительно продемонстрировал это».

Как рассказал Эндрю Кинг (Andrew King), старший научный сотрудник D-Wave, моделирование нового материала со сложным магнитным полем с помощью квантового компьютера было выполнено менее чем за 20 минут. У ведущего суперкомпьютера Ок-Риджской национальной лаборатории аналогичная задача заняла бы около миллиона лет для достижения того же уровня детализации.

В компании заявили, что эта демонстрация стала первым случаем применения квантового компьютера для решения задач, имеющих практическое применение. По словам Бараца, возможность моделировать новые магнитные материалы, широко используемые в промышленности, означает, что их свойства могут быть изучены ещё до запуска в производство.

Подход D-Wave заметно отличается от методологии других разработчиков квантовых компьютеров. Вместо того чтобы пытаться создать универсальный квантовый компьютер, способный решать практически любые задачи, D-Wave выбрала более узкоспециализированный подход — квантовый отжиг. Эта технология лучше всего подходит для решения сложных оптимизационных задач, а также для некоторых видов моделирования материалов.

Несмотря на более узкую сферу применения, эта технология остаётся востребованной в бизнесе. Например, квантовая система хорошо справляется с «задачей коммивояжёра» — поиском оптимального маршрута между большим количеством различных точек.

В эксперименте был задействован прототип квантового компьютера Advantage2, который насчитывает более 1200 кубитов и более 10 000 «каплеров» (couplers) и доступен для клиентов D-Wave через облачный квантовый сервис Leap в реальном времени. Этот прототип значительно быстрее систем Advantage предыдущего поколения и позволяет находить более качественные решения для больших и сложных задач, отмечает производитель. Более того, в настоящее время D-Wave располагает процессором Advantage2, который в четыре раза превышает по мощности задействованный в эксперименте прототип.

D-Wave стала не первой компанией, заявившей о достижении квантового превосходства (хотя сама использует термин «квантовое преимущество» в том же значении). Первыми о нём объявили в Google ещё в 2019 году, однако их заявление вскоре было опровергнуто китайскими исследователями. Они показали, что традиционный суперкомпьютер можно было запрограммировать на выполнение той же задачи за гораздо меньшее время, чем утверждала Google.

Стоит отметить, что в последнее время квантовые компьютеры снова «вошли в моду». Недавно Google и Amazon анонсировали свои собственные квантовые чипы, а Microsoft в феврале заявила, что создала квантовый процессор на частицах, которые ещё не были обнаружены учёными. Эти разработки, по мнению компании, помогут сделать квантовые компьютеры более мощными.

D-Wave утверждает, что её машины коммерчески полезны уже много лет, хотя компании с трудом удаётся построить масштабный бизнес. Первые три квантовых компьютера она продала 14 лет назад, в том числе один консорциуму, в который входили Google и NASA, а затем перешла к продаже доступа к своей технологии через облако. За первые девять месяцев 2024 года выручка компании составила всего $6,5 млн, а убыток — $57 млн. Тем не менее в D-Wave считают, что четверть века, потребовавшиеся на достижение квантового превосходства, — вполне разумный срок по сравнению с десятилетиями, которые понадобились для коммерциализации традиционных компьютеров после изобретения транзистора.