Команда Google показала проверяемое квантовое преимущество с помощью «квантового эха»

Исследователи из Google AI провели серию экспериментов, которые показали, что метод квантовых эхо (out-of-time-order correlator, OTOC) способен дать настоящее квантовое преимущество. Они изучали, как ведет себя система из множества взаимодействующих квантовых частиц, где информация быстро рассеивается из-за запутанности. В таких условиях обычные измерения перестают работать, и понять внутреннюю динамику системы становится невозможно. Метод квантовых эхо позволяет обойти это ограничение и восстановить скрытые детали эволюции.

Ученые использовали сверхпроводниковый квантовый процессор Willow, чтобы измерять корреляции второго порядка в реальном эксперименте. Они запускали квантовую систему вперед во времени, а затем «перематывали» процесс обратно. При этом в схему добавляли специальные операции Паули, которые случайным образом изменяли фазы. Эти вставки позволили увидеть как сильно менялись корреляции при таких операциях, что подтвердило наличие тонких квантовых связей, которые нельзя воспроизвести классическими методами.

В итоге квантовый алгоритм оказался в 13 тысяч раз быстрее лучших классических моделей. Эксперимент показал, что метод квантового эха способен не только описывать запутанные квантовые системы, но и извлекать из них полезную информацию, например для обучения гамильтонианов и моделирования сложных процессов.

https://www.nature.com/articles/s41586-025-09526-6

Источник: www.nature.com

Комментарии: