В течение тридцати лет квантовые компьютеры сталкивались с парадоксом: чем больше кубитов инженеры размещали на чипе, тем больше шума возникало в системе и тем быстрее разрушалось вычисление. Перелом наступил с экспериментальным подтверждением работы поверхностных кодов коррекции ошибок ниже порога (below threshold).
Физический кубит против логического
Обычный транзистор в процессоре надёжно хранит 0 или 1 — вероятность его спонтанного переключения ничтожна. Физический кубит (сверхпроводящий контур, ион в магнитной ловушке или нейтральный атом в оптическом пинцете) крайне чувствителен к теплу и электромагнитным наводкам: ошибка возникает примерно на каждой тысячной операции.
Чтобы проводить длинные расчёты, из десятков физических кубитов собирают один логический кубит, где часть кубитов хранит состояние, а соседние непрерывно проверяют чётность, не разрушая суперпозицию.
- Экспоненциальное подавление ошибок — на сверхпроводящем чипе Google Willow (105 кубитов) при увеличении кодирующей решётки с 3×3 до 5×5 и 7×7 уровень ошибок падал вдвое на каждом шаге
- Нейтральные атомы и ионы — компании QuEra, Atom Computing и Quantinuum продемонстрировали операции над десятками перепутанных логических кубитов с рекордной точностью вентилей
Постквантовая криптография уже обязательна
Институт стандартов NIST утвердил первые финальные стандарты постквантового шифрования — ML-KEM (Kyber) для обмена ключами и ML-DSA (Dilithium) для цифровых подписей. Браузеры, мессенджеры и банковские шлюзы переходят на гибридные схемы уже сейчас, чтобы защититься от атаки «собери трафик сегодня — расшифруй через 10 лет».
