Обновить
64K+

Квантовые технологии

Квантовые вычисления, алгоритмы и вот это всё

15,57
Рейтинг
Сначала показывать
Порог рейтинга
Уровень сложности

Криптографы «Криптонита» создали новый способ проверки устойчивости постквантовых криптосистем

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение4 мин
Охват и читатели6.2K

Эксперты лаборатории криптографии российской ИТ-компании «Криптонит» предложили принципиально новый способ оценки защищённости постквантовых систем на линейных кодах. Он позволяет математически выявлять в них некоторые «слабые места» ещё на стадии проектирования и до начала дорогостоящих эмпирических тестов. Результаты работы представил на конференции CTCrypt 2026 зам. руководителя лаборатории криптографии по научной работе Иван Чижов. В своём докладе «Свойства кода квадратичных отношений и его применение в задаче декодирования линейных кодов» он предложил новый взгляд на внутреннюю структуру линейных кодов и выявил ранее незамеченные закономерности, влияющие на криптографическую надёжность.

Читать далее

Новости

Оптический компьютер из телефона и зеркала: считаем нейросеть светом

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение9 мин
Охват и читатели9.9K

Можно ли перенести LLM из кремния в чистую оптику? Чтобы проверить эту идею без дорогого лабораторного стенда, я собрал установку из обычного смартфона и зеркала на столе. Рассказываю о том, как пиксели камеры делают сложение за один оптический такт, и делюсь результатами 101 эксперимента — от волновой физики до оптического инференса трансформера.

Читать далее

«Квантовое вмешательство» помогает раскрыть фундаментальные принципы природы

Время на прочтение6 мин
Охват и читатели13K

Некоторые специалисты по квантовой криптографии стремятся найти способы сохранить секретность сообщений даже в том случае, если законы квантовой механики перестанут действовать. Недавно вновь открытая концепция квантового вмешательства ещё больше усложняет ситуацию.

Читать далее

48-кубитный гибридный симулятор Гровера на домашней видеокарте: пробиваем стены памяти и времени

Уровень сложностиСложный
Время на прочтение5 мин
Охват и читатели6.8K

Вокруг квантовых вычислений много маркетингового шума. Если вы попытаетесь смоделировать честное 48-кубитное квантовое состояние в комплексном базисе complex128, то неизбежно упретесь в «стену памяти» в 4.5 Петабайта. Если же вы решите применить блочную декомпозицию пространства состояний для ее поочередного обсчета, то упретесь в «стену времени» длиною в несколько лет непрерывных вычислений на GPU.

В этой статье мы разберем проект гибридного симулятора, который обходит обе стены, удерживая потребление видеопамяти в пределах 268 МБ, а время симуляции сокращает в 400 раз.

Давайте сразу снимем маски: физически данный симулятор не удерживает 48 кубитов в единой суперпозиции. Между старшей и младшей половиной регистра полностью отсутствует квантовая запутанность (entanglement).

Вместо этого применена жесткая, но эффективная классическая блочная декомпозиция (принцип Space-Time Trade-off, то есть размен памяти на время):

Читать далее

AriQuantum: Как я написал эмулятор квантового компьютера прямо в Telegram

Уровень сложностиПростой
Время на прочтение6 мин
Охват и читатели7.3K

Квантовые вычисления – это сложно. Сложная математика, сложные инструменты, и всё это только в рамках вузовских программ. Я решил это исправить и сделал эмулятор квантовых схем прямо в Telegram – бесплатно, без установки, только кнопки. Внутри статьи – история создания, технические подробности и демонстрация работы.

Изучать кванты

Квантовые компьютеры — не угроза 128-битным симметричным ключам

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение12 мин
Охват и читатели16K

Надвигающаяся угроза со стороны заточенных на криптографию квантовых компьютеров заставила срочно менять действующие примитивы асимметричной криптографии — обмен ключами (ECDH) и цифровые подписи (RSA, ECDSA, EdDSA) — которые уязвимы для квантового алгоритма Шора. Однако существующих симметричных методов криптографии (AES, SHA-2, SHA-3) или уровней их стойкости это не коснулось. ccc

В индустрии бытует заблуждение, что квантовые компьютеры вдвое ослабят безопасность симметричных ключей, и для обеспечения того же 128-битного уровня защиты потребуется перейти на 256-битные ключи. Это неточная интерпретация ускорения, которое несут в себе квантовые алгоритмы. Она не отражена ни в одном из нормативных стандартов и рискует отвлечь внимание от реально необходимой работы по переходу к постквантовой системе криптографии. Обычно это заблуждение происходит из недопонимания применимости другого квантового метода — алгоритма Гровера.

AES-128, как и SHA-256, обеспечивает достаточную защиту от атак с применением квантовых компьютеров. В рамках перехода в постквантовую эпоху размер симметричных ключей изменять не требуется. Это почти единогласное мнение среди профильных экспертов и органов стандартизации, которое нужно распространить среди остальной части IT-сообщества. И дальше в статье я подкреплю это утверждение техническими аргументами со ссылками на авторитетные источники.

Читать далее

Открыл ли китайский компьютер «Цзючжан 4.0» эру квантового превосходства?

Уровень сложностиПростой
Время на прочтение4 мин
Охват и читатели13K

Китай представил свой новейший фотонный квантовый компьютер «Цзючжан 4.0». По словам исследователей, он значительно превосходит по производительности самый быстрый в мире классический суперкомпьютер, что ещё больше укрепляет позиции Пекина в гонке за квантовое превосходство.

Результаты, опубликованные 13 мая в рецензируемом журнале Nature, знаменуют собой новую веху в стремительно развивающейся квантовой программе Китая, возглавляемой командой учёных из Китайского университета науки и технологий под руководством китайского квантового физика Пана Цзяньвэя.

Читать далее

Как открыть гравитон. Некоторые идеи о квантовании гравитационных волн

Время на прочтение11 мин
Охват и читатели12K

Ранее на Хабре я несколько раз затрагивал тему скрытой массы Вселенной. Скрытая масса также известна под названием «тёмная материя»; этот термин (dunkle Materie) предложил в 1933 году швейцарский астрофизик Фриц Цвикки. Из наиболее экзотических гипотез, потенциально объясняющих тёмную материю, я успел рассмотреть теорию симметронов, которую сформулировали в 2022 году Аниш Найк и Клэр Бэррейдж. Также я описывал модель, согласно которой избыточная масса может объясняться вращением Вселенной. На мой взгляд, одну из лучших обобщающих статей по тёмной материи «Cага о первичных чёрных дырах: призрак Стивена Хокинга и генезис невидимой Вселенной» написал на Хабре уважаемый Валерий Исаковский @valisak, вне Хабра я бы рекомендовал почитать на эту тему статьи «Тёмная материя и тёмная энергия» с сайта «Эпизоды космонавтики», а также переводной материал о Фрице Цвикки «Сверхновая, альпийское восхождение и космическая эпопея» (Оливер Нилл) с сайта «Методолог», лежащий в Интернете с 1998 года.

Все эти нестыковки с «лишней массой» возникают из-за того, что мы не вполне понимаем суть гравитации, в частности, чрезвычайную слабость гравитации в сравнении с другими фундаментальными взаимодействиями, а также неограниченный предел действия гравитации.  В этой статье попробуем обсудить, какие свойства приписываются гравитону — гипотетической частице, которая может являться как переносчиком гравитационного взаимодействия, так и именно той неучтённой материей, на которую приходится скрытая масса, какие эксперименты могли бы проверить существование гравитона. Вот уже более десяти лет минуло с открытия гравитационных волн, а гравитон по-прежнему не желает соскакивать с кончика пера.

Читать далее

Фотоны под маской электронов: оптические вихри

Время на прочтение14 мин
Охват и читатели7.4K

Что есть свет? Ответы будут разительно отличаться в зависимости от того, у кого спрашивать. Однако для физики и других точных наук свет является как важным ресурсом, так и важным интуристом для реализации крайне сложны систем. Контроль и манипулирование светом, а именно его свойствами, открывает новые возможности в самых разных отраслях, от классической электроники до квантовых вычислений. Однако получить контроль над светом — это далеко не тривиальная задача, но вполне выполнимая, если мыслить креативно. Ученые из Варшавского университета (Польша) разработали систему, позволяющую трансформировать лучи света в так называемые оптические вихри. Как именно ученые создали эти «торнадо», какими свойствами они обладают, и где именно могут быть полезны? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.

Читать далее

Cроки факторизации приватных ключей RSA и Bitcoin немного приблизились

Время на прочтение6 мин
Охват и читатели10K

В марте 2026 году криптографы из Google Quantum AI опубликовали доказательство, что сверхпроводящий квантовый компьютер с 500 000 физических кубитов (это 1200 кубитов с коррекцией ошибок) способен взломать приватные ключи Bitcoin максимум за 9 минут (быстрее, чем 10-минутное время генерации новых блоков). Хотя опасность квантовых вычислений для традиционных шифров известна давно, ранее для этого предполагалась более серьёзная конфигурация, чем 500 тыс. кубитов.

Новое доказательство поднимает перед финансовой индустрией несколько вопросов. Самый главный — когда будут разработаны и поступят в продажу квантовые компьютеры на 500 тыс. кубитов, если сейчас у самого мощного около 150 кубитов?

Исследователи Google Quantum AI в техническом отчёте дают рекомендации по минимизации ущерба.

Читать далее

Квантовый сапёр и квантовый тетрис: изучение квантовых феноменов через компьютерные игры

Время на прочтение10 мин
Охват и читатели13K

Игра — один из наиболее универсальных и интересных способов знакомства со сложными концепциями и взаимосвязями. Тема обучающих игр для программистов на Хабре популярна и хорошо разобрана в отдельных статьях (особенно в корпоративных блогах). Я бы отметил работы уважаемой Дарьи @t3chnowolf в блоге компании «МТС», затрагивающие эту тему, в частности, «5 обучающих игр для разработчиков» (почти 29 500 просмотров) и «Обучающие игры для разработчиков: кодим, играя» (более 24 000 просмотров). Какое-то время назад я также хотел попробовать свои силы в этой теме, однако нашёл значительно более увлёкший меня боковой сюжет: игры, помогающие осмыслить квантовые феномены и смоделировать работу квантового компьютера. Наиболее узнаваемые из них — пожалуй, «квантовый сапёр» и «квантовый тетрис». Впрочем, давайте обо всём по порядку.

Читать далее

Технология «переворота спина» теоретически может значительно увеличить эффективность солнечных элементов

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение5 мин
Охват и читатели10K

Фотоэлектрические панели в будущем, возможно, смогут генерировать значительно больше электроэнергии благодаря новой системе, которая радикально повышает эффективность преобразования энергии солнечных элементов.

Энергию нельзя ни создать, ни уничтожить. Это базовый принцип физики. Просто невозможно создать энергию «из воздуха». Тем не менее, исследователи из Университета Кюсю в Японии заявляют, что разработали технологию, которая повышает эффективность преобразования энергии солнечных элементов до 130%!

На первый взгляд, результаты этого исследования, проведённого совместно с коллегами из Университета Иоганна Гутенберга в Германии, звучат по меньшей мере фантастически. Однако на самом деле всё гораздо сложнее. Используя металлокомплекс на основе молибдена с «переворотом спина» в паре с материалом, способным к синглетному делению, учёные смогли генерировать больше полезных носителей энергии, чем входящих фотонов.

Читать далее

Зачем нужны языки квантового программирования и какие открытые проекты развиваются в этой области уже сейчас

Уровень сложностиПростой
Время на прочтение6 мин
Охват и читатели6.5K

ИТ-компании продолжают выпускать чипы со все большим количеством кубитов в надежде прийти к полнофункциональному квантовому компьютеру. Однако работа с таким железом требует особого подхода, поэтому появляются специализированные языки квантового программирования. Сегодня мы в Beeline Cloud расскажем о нескольких таких проектах: Qrisp, Silq, Qutes, cQASM и Quantica — и зачем они нужны.

Читать далее

Ближайшие события

Автономность как точка невозврата: кто будет субъектом в цифровом будущем

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение5 мин
Охват и читатели4.6K

Мы привыкли считать, что цифровая зрелость - это скорость, стабильность и автономность. Чем меньше человек вмешивается в работу системы, тем лучше она устроена. Но что, если за этим технологическим прогрессом скрывается менее очевидный процесс - постепенное вытеснение человека из ядра мышления?

В последние годы в корпоративных ИТ произошло изменение, которое на первый взгляд выглядит как естественное продолжение цифровой эволюции, но по сути затрагивает фундаментальные основания управления. Мы научились строить инфраструктуры, способные к самовосстановлению, системы, которые предсказывают сбои до их проявления, модели, оптимизирующие ресурсы быстрее и точнее любого человека. Однако за этой технологической зрелостью скрывается менее очевидный процесс - постепенное вытеснение человека из ядра рассуждения. Если раньше автоматизация снимала нагрузку с рук, то сегодня она снимает нагрузку с мышления. И это уже не вопрос удобства, это вопрос субъектности.

На протяжении десятилетий инженерная культура строилась на причинно-следственной прозрачности. Архитектор понимал, почему определённый паттерн масштабирования устойчив, администратор знал, где проходит граница отказоустойчивости, технический директор держал в голове карту зависимостей и рисков. Это знание не было декоративным, оно обеспечивало контроль. Контроль не в административном смысле, а в когнитивном: способность объяснить, почему система работает именно так, а не иначе. Сегодня эта прозрачность постепенно растворяется. Алгоритмы не объясняют, они вычисляют, они не строят аргументацию, они минимизируют отклонение от метрики. И пока система демонстрирует результат, у бизнеса нет причин сомневаться в корректности этой логики.

Читать далее

Виртуализация квантовых компьютеров: HyperQ, AWS и другие

Время на прочтение10 мин
Охват и читатели9.3K

Совсем недавно на Хабр пришла через песочницу уважаемая Елизавета @Antiquesikнаписавшая статью «Quirk: квантовый симулятор для начинающих». Елизавета, сразу уловившая, что статьи на Хабре нужно щедро и красиво иллюстрировать, рассказывает о некоторых опытах из области квантовой физики, которые этот симулятор позволяет смоделировать прямо в браузере.

Эта статья вернула меня к идее разобрать виртуализацию квантовых компьютеров и рассказать о том, какие наработки такого рода сейчас существуют и развиваются. Около трёх лет назад уважаемый @Albert_Wesker разместил на Хабре в корпоративном блоге компании «Timeweb Cloud» перевод «Уделываем классические компьютеры при помощи Borealis», где рассказал, по-видимому, о первом общедоступном квантовом компьютере на 216 кубитов, развёрнутом в облаке (также в этой статье упоминается аналогичная 8-кубитная машина X8, в которой запутаны 8 фотонов).

Таким образом, уже в наше время, задолго до появления промышленных и, тем более, персональных квантовых компьютеров, разрабатываются алгоритмы и программы, закладывающие основу для будущих аппаратных реализаций таких компьютеров, если они, всё-таки, появятся. О таких примерах поговорим под катом.

Читать далее

Атом смысла: от частиц к свойствам

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение11 мин
Охват и читатели6.8K

В предыдущих статьях я описывал модель «снизу», начав с самых основ онтологической простоты и введя минимальную единицу бытия — бинарный коррелят, «Атом смысла».

Кратко напомню ключевую интуицию.

Когда мы пытаемся приблизиться к фундаментальным единицам бытия, то используем классическую редукцию, упрощая известные нам составляющие вещества. Сначала мы говорим о молекулах, затем переходим к элементарным частицам и полям. В теории струн речь уже идет о многомерных вибрирующих струнах как базовых кирпичиках, из которых построено всё материальное.

В какой‑то момент мы останавливаемся и говорим: это и есть фундаментальная основа всего. Однако на чём бы мы ни остановились, это нечто всё равно обладает внутренней структурной сложностью. Если это струна, то она многомерна, она вибрирует, у неё есть разные моды, и всё это разворачивается на уже готовой сцене пространства-времени, которое мы принимаем как данность. Где же здесь настоящая простота?

Взгляд снизу с необходимостью заставляет нас оттолкнуться от единственно-честного ничто. Не физический вакуум, не пустое пространство, а абсолютное онтологическое ничто — полная противоположность всякому «есть». То самое атеистическое ничто, которое наступает после смерти или предшествует рождению, когда нет даже возможности помыслить наличие чего бы то ни было.

Таким образом, у нас есть база, на фундаменте которой имеет смысл создавать нечто фундаментально простое, что я и называю Атомом смысла. Опустив все промежуточные рассуждения, Атом смысла можно описать как чистую бинарную корреляцию: потенциал быть «да» или «нет», «различимо» или «неразличимо». Не само значение, а именно потенциал значения — коррелят в чистом виде.

Читать далее

Квантовые данные для ML-инженера: без формул, но с реальными примерами

Уровень сложностиСложный
Время на прочтение20 мин
Охват и читатели5.9K

Доброго времени суток, уважаемые хаброжители! Сегодня поговорим о данных — о той самой основе, без которой в классическом машинном обучении да и в deeplearning, по большому счёту, не происходит вообще ничего, от слова совсем: ни обучения моделей, ни проверки гипотез, ни сколько-нибудь осмысленных выводов, ни построение пайплайнов. И в квантовом машинном обучении история, в сущности, та же самая. Только вот сами данные здесь устроены несколько иначе — и вот здесь как раз начинается самое интересное ;) Когда впервые слышишь словосочетание квантовые данные, реакция, как правило, одна из двух: либо это звучит как что-то из научной фантастики, где сейчас из-за угла выйдет кот Шрёдингера и испортит вам датасет, либо как "ну хорошо, ещё один датасет, просто теперь с модной квантовой приставкой" и всякими наворотами. Сразу скажу: на практике всё интереснее и более вариативно. Именно, последнее и приобретает особо важную роль в современном мире ИИ.

В этой статье мы разберём следующие важные положения:

Читать далее

Квантовый аккумулятор

Время на прочтение13 мин
Охват и читатели6.7K

Современные технологии обладают рядом характеристик, которые в той или иной степени влияю на формирование общества и жизни человека. Одной из них является «мобильность». Телефоны, компьютеры, умные часы и т. д. — все эти устройства способны работать без необходимости в постоянном подключении к электросети. Благодаря современным аккумуляторам время автономной работы становиться дольше, а время, необходимое для зарядки, сокращается. Но эти показатели могут стать еще лучше, если сместить свое внимание от классической химии в сторону квантовой физики. Ученые из Мельбурнского королевского технологического университета (Мельбурн, Австралия) разработали первый в мире прототип квантового аккумулятора. Из чего он создан, каков принцип его работы, и насколько он превосходит классические аккумуляторы? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.

Читать далее

Квантовые компьютеры взломают блокчейн и обнулят ваши кошельки pt.2

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение4 мин
Охват и читатели6.8K

7 месяцев назад я писал, что квантовая угроза для крипто это скорее страшилка, чем реальность. Расчёты показывали, что для взлома эллиптической криптографии нужны миллионы физических кубитов, а у нас и тысячи нормально не работают.

30 марта 2026 года Google Quantum AI опубликовал статью, которая сильно меняет эту картину.
Команда Google Quantum AI выпустила 57-страничный whitepaper под названием «Securing Elliptic Curve Cryptocurrencies against Quantum Vulnerabilities». Среди авторов Ryan Babbush (директор исследований квантовых алгоритмов Google), Craig Gidney (автор ключевых оценок по RSA-2048), Hartmut Neven (VP Engineering Google Quantum AI). А также Justin Drake из Ethereum Foundation и Dan Boneh из Стэнфорда. По сути это те, кто строит квантовое железо и те, кто строит блокчейн. вместе.

Что они сделали
Они оптимизировали алгоритм Шора конкретно под задачу взлома 256-битных эллиптических кривых secp256k1. Это та самая криптография, на которой держится безопасность Bitcoin, Ethereum и большинства других блокчейнов.

Результат
Для взлома теперь нужно менее 1 200 логических кубитов и 90 миллионов вентилей Тоффоли. В пересчёте на реальное железо это менее 500 000 физических кубитов. Предыдущая лучшая оценка (Litinski, 2023) требовала около 9 миллионов. То есть порог снизился примерно в 20 раз.

И самое важное. Вычисление занимает минуты. Меньше, чем время одного блока Bitcoin.

Почему это важно
Алгоритм Шора известен с 1994 года. Он всегда умел решать задачу дискретного логарифма на эллиптических кривых. Проблема была в том, что для его запуска на реальном квантовом компьютере нужно было невообразимое количество ресурсов.

Читать далее

Квантовая гравитация: новый взгляд на теорию Большого взрыва

Время на прочтение12 мин
Охват и читатели11K

Основная задача любой науки — это ответить на вопросы, которые в конечном итоге пытаются пояснить, как работает окружающий нас мир. Одним из самых сложных и порой загадочных вопросов является «как все началось?». Как появились первые люди, как появилась Земля, как сформировалась Солнечная система и самый важный из всех — как появилась Вселенная. Основополагающей теорией формирования Вселенной является теория Большого взрыва. Ученые из Университета Уотерлу (Уотерлу, Онтарио, Канада) провели исследование, в котором установили, что в формировании Вселенной важную роль сыграла квантовая гравитация. Что именно установили ученые, и какие доказательства их доводов? Ответы на эти вопросы мы найдем в их докладе.

Читать далее
1
23 ...