Google сокращает частоту ошибок квантовых вычислений в 40 раз благодаря 'культивированию магических состояний'

Подразделение Google Quantum AI объявило 15 октября 2026 года о демонстрации техники, называемой культивированием магических состояний, на квантовом процессоре Willow, что сократило ошибки в определенном классе квантовых состояний примерно в 40 раз по сравнению с некультивированными состояниями, согласно сообщению на официальном блоге Google. Работа была опубликована в тот же день в журнале Science.

Что объявила Google

В эксперименте были получены так называемые логические T-состояния — тип 'магического состояния', необходимый для определенных квантовых операций, — с логической точностью 99,99%, которую Google описывает как рекорд для этого типа состояния. Статья была написана исследователями Google, включая Emma Rosenfeld и Craig Gidney, согласно посту компании в блоге. Первоначальная техника культивирования была разработана в 2024 году исследователями Google Craig Gidney, Noah Shutty и Cody Jones, согласно сообщениям Interesting Engineering.

Как работает культивирование магических состояний

Магические состояния — это высокоточные квантовые состояния, необходимые для выполнения сложных вычислений, выходящих за пределы возможностей классических компьютеров, и каждое может быть использовано только один раз, согласно отчету Interesting Engineering об исследованиях Google. Культивирование работает как процесс фильтрации: шумное квантовое состояние вводится в небольшую область процессора, скоординированные измерения проверяют его на ошибки, неудачные попытки отбрасываются, а состояния, которые прошли проверку, расширяются для использования в более крупных вычислениях.

Согласно данным, сообщенным немецким изданием Blocktrainer, примерно 92% попыток были отклонены во время эксперимента — это означает, что только около 8% запусков дали пригодное магическое состояние высокой точности. Команда Google также заявила, что решила практические проблемы помех, такие как дрейф электрического оборудования в лаборатории и изменения температуры, улучшив управление процессором и разработав новый метод тестирования, основанный на самом процессе культивирования, согласно посту Google в блоге.

Почему магические состояния являются узким местом

Google ранее оценила, что создание исправленных ошибок магических состояний может потребить до 95% от общей мощности квантового компьютера, что делает их эффективное создание одним из наиболее серьезных ограничений ресурсов в этой области, как сообщили Interesting Engineering и повторено в собственном блоге Google. Снижение частоты ошибок и затрат, необходимых для создания надежных магических состояний, рассматривается как предпосылка для создания квантовых компьютеров, способных к полезным крупномасштабным вычислениям.

Что это означает — и что не означает

Пост Google в блоге описывает результат как первую демонстрацию практического решения проблемы узкого места магических состояний, предупреждая при этом, что техника все еще должна быть продемонстрирована в большем масштабе, прежде чем она сможет поддерживать реальные квантовые приложения. Компания не предоставила график развертывания культивирования в полномасштабном отказоустойчивом квантовом компьютере.

Объявление также привлекло внимание комментаторов из криптовалютной сферы, потому что магические состояния и алгоритм Шора теоретически связаны с взломом определенных криптографических систем. Немецкое издание Blocktrainer сообщило, что, хотя достижение могло бы, в принципе, помочь сделать вычисления по алгоритму Шора более эффективными в будущем, исследователи остаются далеко от фактического взлома схем подписей ECDSA и Schnorr, которые защищают Bitcoin, и что развитие вместо этого подчеркивает важность продолжения исследований постквантовой криптографии.

Справка

Объявление дополняет серию вех, которые Google сообщил для своего сверхпроводящего чипа Willow в рамках своей более широкой программы исследований квантовой коррекции ошибок. Последний результат сосредоточен в частности на снижении стоимости и частоты ошибок при производстве магических состояний, а не на демонстрации полностью готового к применению квантового компьютера.