Сучасні квантові комп'ютери фактично «забувають» більшість своїх обчислень через вплив шуму, виявили дослідники з EPFL та провідних університетів світу. Нове дослідження, опубліковане у журналі Nature Physics, показує, що лише останні кроки квантового алгоритму мають реальний вплив на результат, тоді як проміжні операції зникають під дією перешкод.

Квантові комп'ютери вважалися проривом, здатним вирішувати задачі, недоступні для класичних машин. Проте виявлене явище ставить під сумнів ефективність глибоких квантових схем. Шум домінує над алгоритмом, спотворюючи кожен крок, через що навіть складні алгоритми працюють як прості поверхневі схеми через втрату інформації.

Важливі лише фінальні операції, саме останні шари визначають результат обчислень. Навчання квантових схем можливе, проте воно є ілюзорним, оскільки їхня «простота» є наслідком шуму, а не справжньої складності обчислень. Це змушує науковців переглянути підходи до розробки квантових процесорів.

Наслідки цього відкриття можуть суттєво вплинути на практичні застосування. Задачі у сфері квантової хімії та моделювання матеріалів, що потребують глибоких схем, можуть стати недосяжними на сучасних пристроях. Очікуваний «злам» класичних систем криптографії також може відкластися на десятиліття, а квантове прискорення навчання нейромереж залишається під великим питанням.

Науковці наголошують, що майбутнє квантових технологій залежить від прориву у сфері корекції помилок та радикального зниження рівня шуму. Лише тоді квантові комп'ютери зможуть реалізувати свій потенціал і справді перевершити класичні машини, про що свідчать результати останніх досліджень.