Badacze sterowali dynamiką w kwantowej wersji klasycznie chaotycznej mapy Bernoulliego, wykorzystując układy liczące do 100 kubitów. W badaniu opublikowanym przez Nature Physics 9 października 2026 r. adaptacyjne obwody kwantowe łączyły pomiary wykonywane w trakcie obliczeń z resetowaniem kubitów i warunkowym sprzężeniem zwrotnym.
Co badacze kontrolowali w układzie do 100 kubitów
Eksperyment dotyczył konkretnego modelu matematycznego, a nie dowolnego obliczenia. Mapa Bernoulliego opisuje układ, którego dynamika może być chaotyczna: niewielkie różnice w stanie początkowym mogą prowadzić do odmiennych dalszych zachowań. Zespół zrealizował kwantową wersję tej mapy na procesorze nadprzewodzącym IBM.
W układach do 100 kubitów badacze wykonali do niemal 5 000 bramek splątujących oraz 5 000 nieunitarnych operacji w trakcie obwodu. Bramki splątujące wiążą stany kubitów, a operacje nieunitarne, takie jak pomiar i reset, zmieniają stan układu inaczej niż zwykłe ewolucje kwantowe.
Jak pomiary i sprzężenie zwrotne kierowały dynamiką
Obwody były adaptacyjne: wynik lokalnego pomiaru w trakcie obliczeń wpływał na kolejne działanie. Badacze wykorzystywali pomiary i resetowanie kubitów, by za pomocą warunkowego sprzężenia zwrotnego kierować dynamikę ku punktowi stałemu, czyli stanowi, który pozostaje niezmieniony przy kolejnym zastosowaniu mapy.
Właśnie powtarzanie tych operacji podczas działania obwodu pozwalało zespołowi badać, jak interwencje zmieniają zachowanie modelu. W artykule opisano przejście dynamiczne między zachowaniem kwantowym i klasycznym oraz oszacowania uniwersalnych własności krytycznych, czyli cech związanych z takim przejściem. Analiza obejmowała symulacje z szumem, stany macierzowe iloczynów i odwzorowania na modele mechaniki statystycznej.
Co oznacza opisana przemiana
Badanie wykazało przejście w dynamice zaprojektowanego układu, gdy zmieniała się relacja między rozpraszaniem informacji kwantowej a pomiarami i resetowaniem. „The Quantum Insider” opisał tę zmianę jako zachodzącą w pobliżu równowagi 50 do 50 między tymi działaniami. Przybliżony próg należy do relacji tego medium; artykuł badawczy opisuje samo przejście i oszacowania jego własności krytycznych.
Wynik dotyczy sterowania określoną mapą Bernoulliego. Pokazuje, jak pomiary i sprzężenie zwrotne mogą kierować jej dynamiką, ale nie jest demonstracją uniwersalnego komputera kwantowego odpornego na błędy ani korekcji dowolnych błędów podczas obliczeń.
Dostęp do danych i kodu
Artykuł ukazał się w Nature Physics 9 października 2026 r. Dane eksperymentalne i symulacje można uzyskać od autora korespondencyjnego na uzasadniony wniosek; kod jest dostępny na wniosek.
