Я досить уважно слідкую за розвитком квантових обчислень, і чесно кажучи, 2024 рік став роком, коли все перейшло від "проривних оголошень" до реального інженерного прогресу. Це стосується не лише однієї компанії — три окремі компанії досягли важливих віх за кілька місяців, використовуючи абсолютно різні апаратні підходи. Зазвичай саме так і розумієш, що галузь дійсно рухається вперед.

Тож що насправді сталося з останніми проривами у квантових обчисленнях 2024? Дозвольте мені розбити на три, які дійсно мають значення.

Google випустила Willow у грудні — процесор на 105 кубітів, який зробив те, чого прагнули у галузі вже 30 років. Вони додали більше кубітів і рівень помилок знизився, а не зріс. Це здається очевидним, але це величезний прорив. Протягом десятиліть проблемою було те, що більші системи означали більше шуму та нестабільності. Willow довів, що можна масштабувати без руйнування. Бенчмарк привернув багато уваги — розв’язання задачі за п’ять хвилин, на яку класичний суперкомп’ютер витратив би 10 септильйонів років — але справжнім досягненням стала архітектура. Це справжня робота корекції помилок нижче порогу, яка працює, а не лише теоретично.

Тим часом Microsoft і Quantinuum вже показали щось не менш важливе у квітні. Вони побудували логічні кубіти з рівнями помилок у 800 разів нижчими за фізичні кубіти, що лежать в основі. Потім у листопаді вони просунулися ще далі — 24 заплутані логічні кубіти з нейтральними атомами. Абсолютно інший апаратний підхід, ніж у Google. Потім Quantinuum у грудні досягли 50 логічних кубітів. Суть у тому, що кілька шляхів до квантових обчислень з відмовостійкістю просуваються одночасно, що змінює уявлення про терміни.

Вклад IBM був тихішим, але, ймовірно, більш актуальним для реального впровадження. Heron R2 у листопаді — 156 кубітів, але важливіше — показники продуктивності змінилися кардинально. Помилки двокубітних гейтів знизилися до 8×10⁻⁴. Навантаження, яке раніше займало 120 годин, тепер виконується за 2,4 години. Це той рівень прогресу, що дійсно масштабується. Вони також опублікували новий код корекції помилок, який зменшує накладні витрати з 3000 фізичних кубітів до 288 для одного логічного кубіта. Це підвищення ефективності — те, що робить цю проблему інженерною з рішеннями, а не фізичною проблемою без відповіді.

Четверта частина, про яку ніхто не говорить, але слід — NIST опублікував стандарти пост-квантової криптографії у серпні 2024 року. Це перший раз, коли глобальний орган із стандартів офіційно визнав, що квантові комп’ютери, здатні зламати сучасне шифрування, вже не є теоретичними. Для блокчейну та криптоінфраструктури це безпосередньо актуально. Гаманці, транзакції, смарт-контракти — все асиметричне шифрування, що захищає їх, рано чи пізно потребуватиме квантостійких замін. Термін переходу починається вже зараз.

Ось що чесно можна сказати про все це: Willow ще не працює для відкриття нових ліків. Логічні кубіти можуть виявляти помилки, але повна корекція помилок ще розробляється. Системи з нейтральними атомами потребують лазерної інфраструктури, якої ще не існує у масштабі. Але що змінилося — це напрямок прогресу. Галузь перейшла від ставок на один підхід до того, що кілька життєздатних шляхів просуваються одночасно. Вона перейшла від теоретичної фізики до інженерної дисципліни.

Розглядаючи, що буде далі — Google орієнтується на відмовостійчу роботу понад поріг. Microsoft прагне до 50-100 заплутаних логічних кубітів у комерційних впровадженнях за кілька років. Процесор Starling від IBM прогнозується на 2029 рік із 200 коректованими помилками кубітів. Траєкторія з останніх проривів у квантових обчисленнях 2024 року послідовно рухається в одному напрямку: питання вже не в тому, чи це можливо. Віхи 2024 року довели, що це можливо для кількох архітектур. Тепер питання — яка масштабність досягає швидше і коли з’являться застосунки, що виправдовують інвестиції.

Для тих, хто слідкує за тим, як квантові обчислення перетинаються з ШІ та криптоінфраструктурою, цей рік став роком, коли галузь перестала бути спекулятивною і стала передбачуваною. Останні прориви у квантових обчисленнях 2024 фактично змістили цільові орієнтири з "чи це теоретично можливо" на "який інженерний підхід перемагає".