Science & Technology
← Home
To przełomowe odkrycie dotyczące helu może wreszcie sprawić, że komputery kwantowe staną się naprawdę użyteczne

To przełomowe odkrycie dotyczące helu może wreszcie sprawić, że komputery kwantowe staną się naprawdę użyteczne

2026-10-01T21:38:15.644173+00:00

Cichy problem w obliczeniach kwantowych

Oto coś zaskakującego: komputery kwantowe mogą teoretycznie rozwiązywać problemy, których rozwiązania zwykłe komputery szukałyby dłużej, niż istnieje Wszechświat. Ale jest haczyk — i to duży.

Te maszyny są nieprawdopodobnie kruche. Rozpadają się przy najmniejszym nawet zakłóceniu. Mowa o czymś subtelnym, jak zakłócenia elektromagnetyczne od telefonu czy nawet błądzące ładunki elektryczne w otoczeniu.

Wyobraź sobie, że próbujesz utrzymać idealną stójkę na skaczącej trampolinie, podczas gdy ktoś szepce ci do ucha losowe liczby. Tak właśnie wygląda obliczenia kwantowe od środka maszyny.

Wita nas kubit z nadciekłego helu

Naukowcy z Uniwersytetu Surrey właśnie opublikowali fascynujące wyniki. Opracowali całkowicie nowy rodzaj kubitu — podstawowej jednostki informacji kwantowej — wykorzystując tzw. nadciekły hel-3.

Nadcieklý hel jest już sam w sobie dość dziwną substancją. To hel schłodzony do temperatury bliskiej zera bezwzględnego, gdzie staje się cieczą zdolną do przepływu bez żadnego tarcia. Wpełza po ścianach, wymyka się z naczyń i zachowuje się w sposób, który wprawia fizyków w zachwyt.

Ale tu kryje się prawdziwa sprytność: ten nadciekły hel jest neutralny pod względem ładunku. W przeciwieństwie do kubatów nadprzewodnikowych, używanych w większości dzisiejszych komputerów kwantowych, nie niesie on żadnego ładunku elektrycznego.

Wiesz, jak włosy przylegają do balonu z powodu elektryczności statycznej? To właśnie ładunek elektryczny daje o sobie znać. Ten sam rodzaj zakłóceń nieustannie zakłóca pracę dzisiejszych komputerów kwantowych. Używając materiału o zerowym ładunku, zespół z Surrey wierzy, że ich konstrukcja naturalnie omija te problemy.

Nazywają swoje urządzenie SHOQ — co szczerze mówiąc, brzmi jak imię superbohatera lub nazwa szczególnie agresywnego programu treningowego. (Superfluid Helium Oscillator Quantum, jeśli jesteś ciekawy.)

Dlaczego 100-krotnie mniejsza liczba błędów ma znaczenie

Naukowcy obliczyli, że ich konstrukcja może mieć wskaźnik błędów około 100 razy niższy niż obecne kubity nadprzewodnikowe.

Żeby to ująć w perspektywie: wyobraź sobie, że próbujesz wysłać wiadomość tekstową, ale 1 na 100 znaków zmienia się losowo. Denerwujące, prawda? A teraz wyobraź sobie, że zmienia się tylko 1 na 10 000 znaków. To właśnie ta różnica.

Ma to ogromne znaczenie dla skalowalności — zdolności do budowania większych i potężniejszych komputerów kwantowych. Obecnie dodawanie kolejnych kubitów do systemu sprawia, że kontrola błędów staje się wykładniczo trudniejsza. To jak żonglowanie z coraz większą liczbą piłek; w końcu coś upada.

Jeśli urządzenie SHOQ dostarczy choćby zbliżone do tego, co przewidują obliczenia, może to zmienić całą mapę drogową dla obliczeń kwantowych.

Nie zastąpienie — lecz partnerstwo

Oto coś, co bardzo mi się podoba w tych badaniach: zespół nie sugeruje, że nadciekły hel zastąpi istniejący sprzęt kwantowy. Zamiast tego wyobrażają sobie, że różne typy kubitów będą działać wspólnie.

Dr Eran Ginossar ujął to pięknie: „Nie potrzebujemy koniecznie jednego typu kubitu, by robić wszystko”.

Wyobraź sobie komputer kwantowy, w którym kubity nadprzewodnikowe wykonują obliczenia numeryczne, a kubity z nadciekłego helu bezpiecznie przechowują informacje — jak pamięć kwantowa. Każdy robi to, w czym jest najlepszy.

To podejście hybrydowe wydaje się realistyczne. Nie

#quantum computing #superfluid helium #qubits #university of surrey #quantum error correction #technology breakthrough #physics research