Квантовые технологии

Архитектура ZAP: Как обойти кремниевый тупик, убрать «бутылочное горлышко» Фон Неймана и запустить ИИ на адиабатических фазовых коллизиях

Сегодня индустрия искусственного интеллекта упёрлась в очевидный технологический и энергетический тупик. Попытки масштабировать классические кластеры на базе бинарного кремния (NVIDIA H100/B200) приводят к экспоненциальному росту энергопотребления. Дата‑центры требуют мегаватты мощности. Причина этого — не плохой софт, а фундаментальные ограничения: физический предел кремния (квантовое туннелирование на затворах менее 2 нм) и классическое бутылочное горлышко Фон Неймана (Von Neumann bottleneck) — постоянный энергозатратный дрейф данных между процессором и памятью по шине.

Это новая редакция моей старой статьи. Я перечитал её и решил, что всё изложено слишком кратко, слишком сумбурно, а кое-где возможно и не совсем верно.

Фейнман утверждал «думаю, я смело могу сказать, что никто не понимает квантовую механику». Пожалуй, в то время, когда это было сказано, он был прав. И пожалуй, скажи он это сейчас, он бы ошибся. Наука и философия не стояли на месте и я убеждён, что то время, когда квантовую механику может при желании понять каждый, настало.

16 октября Anthropic опубликовала две работы в один день. Первая разбирает происхождение «случайных» сидов эллиптических кривых NIST, вторая — проектирование квантовых схем. Что в этих работах подтверждено воспроизводимым кодом и расчётом, что остаётся гипотезой самих авторов, и где формулировки пресс-подачи стоит читать аккуратнее, чем заголовки о них?

Стратегия заработала 57% за год, её коэффициент Шарпа превысил три. Такой результат удалось получить на случайных числах: достаточно сгенерировать 2000 вариантов и выбрать победителя. На следующем отрезке он уже теряет деньги.

Собрать торгового робота сегодня можно за вечер. Сложнее понять, есть ли у него преимущество перед рынком и откуда взялась прибыль в отчёте. Ошибки в данных, перебор настроек и слишком удобные правила исполнения способны превратить слабую идею в убедительный график.

Разберём, как возникают такие результаты, сколько прибыли съедают расходы и что происходит между сигналом и настоящей сделкой. На примерах Freqtrade, LEAN, vectorbt и других систем посмотрим, какую работу выполняет софт и что его владельцу придётся проверять самому.

Вокруг квантовых вычислений раздуто столько «хайпа», что за терминами вроде суперпозиции и запутанности люди перестали видеть обычную физику. Популярные статьи часто описывают «кубит» как бесконечную аналоговую систему, которая до измерения способна хранить терабайты информации в своих скрытых состояниях.

Но мощность квантового компьютера проистекает не из мифической бесконечности состояний одного «кубита», а из экспоненциального роста размерности гильбертова пространства при запутанности. Непрерывность амплитуд — это лишь математический аппарат, а не физический ресурс. В реальном железе она жестко ограничена шумом и аппаратной точностью, сводясь к конечной сетке различимых состояний. Популярный тезис о бесконечных комбинациях внутри «кубита» просто путает язык описания с реальным устройством системы и затемняет истинный источник квантового преимущества. Если снять завесу магии и убрать гадание на кофейной гуще, реальную емкость «кубита» можно посчитать буквально на пальцах, используя прикладную геометрию и ограничения нашего материального мира. Спойлер: никакой бесконечности там нет.

Многие научные изыскания, особенно в современном мире, получают свое научное доказательство либо сразу же, либо спустя короткое время. Однако научное сообщество прошлого века или даже еще раньше было источником огромного числа теорий, которые долгое время оставались теориями ввиду отсутствия технических возможностей их подтверждения. Какие-то из них были опровергнуты современными учеными, какие-то до сих остаются в подвешенном состоянии, а какие-то наконец-то получили свое утвердительное подтверждение. К последним относится теория, выдвинутая физиком Хансом Бете еще в 1931 году, названная в последствии «струны Бете». Ученые из Инсбрукского университета имени Леопольда и Франца (Инсбрук, Австрия) смогли создать и наблюдать «струны Бете» — необычные квантовые состояния. Как именно ученые их создали, какого было их поведение, и что доказательство данной теории может предложить квантовый физике современности? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.

25 марта 1938 года Этторе Майорана собирался сесть на паром из Неаполя в Палермо. По крайней мере, он купил на него билет. В тот же вечер 31-летний итальянский физик отправил письмо Антонио Каррелли, директору Института физики в Неаполе, извиняясь за неудобства, которые вызовет его «внезапное исчезновение». Формулировка звучала как нечто окончательное и потому зловещее. Однако Майорана, по-видимому, почти сразу же передумал. Он отправил ещё одно сообщение, в котором давал понять, что от прежнего решения отказался. Но в итоге всё равно исчез. Никаких его подтверждённых следов так никто и не нашёл.

Одного этого уже было бы достаточно, чтобы сделать Майорану одной из самых загадочных фигур в истории физики. Но этой тайне становится ещё труднее сопротивляться из-за того, над чем он работал незадолго до исчезновения.

Энрико Ферми, который не славился раздачей щедрых комплиментов, по некоторым данным, отнёс Майорану к той же категории людей, что и Галилей с Ньютоном. Не просто выдающийся учёный. Не просто физик, способный на важные открытия. Гений.

В 1937 году, за год до своего исчезновения, Майорана опубликовал необычную статью, в которой исследовал возможность, казавшуюся почти абсурдной. Что, если частица может быть одновременно и своей собственной античастицей?

На протяжении десятилетий это оставалось одной из тех удивительных и одновременно тревожных теоретических идей, которыми так богата физика: математически обоснованных, концептуально причудливых, экспериментально нерешённых.

И тут в историю вступили нейтрино. Почему-то всякий раз, когда физики создают достаточно изящную картину того, как устроена реальность, нейтрино имеют привычку проникать через боковую дверь и разбрасывать мебель. Они практически не взаимодействуют с материей. Они пролетают сквозь целые планеты. Они меняют свою «идентичность», летя через космос. В течение многих лет мы думали, что у них нет массы, а потом природа сообщила нам, что, на самом деле, нет — у них всё-таки есть масса. Они повсюду, но для их обнаружения требуются героические запасы терпения, денег и подземных пород. И теперь они могут заставить нас переосмыслить нечто ещё более фундаментальное: что именно мы имеем в виду, когда говорим «частица»?

Ультрафинитизм — философию, которая отвергает бесконечность, — долго считали математической ересью. Но он же помогает делать открытия в математике и за её пределами. 

Дорон Цайльбергер — математик, который уверен: у всего есть конец. Как ограничены мы сами, так ограничена и природа, а значит, и числа. Выгляните в окно: там, где другие видят непрерывный мир, который неумолимо течёт от мгновения к мгновению, Цайльбергер видит Вселенную, которая тикает, как часы. 

Нужны ли нам квантовые компьютеры для полного понимания сложных химических реакций? Новый результат, на который ушли десятилетия, показывает неожиданную мощь обычных «классических» машин.

Больше всего Гарнета Чана интересует фундаментальная наука. Он занялся химией несколько десятилетий назад, чтобы понять некоторые из наиболее важных биохимических процессов на Земле.

Но с тех пор он стал центральной фигурой в другой области: в дебатах о том, будут ли квантовые компьютеры иметь решающее преимущество перед обычными «классическими». За последнее десятилетие многие исследователи квантовых вычислений определили те самые реакции, которые изучает Чан, как сферу, в которой квантовые компьютеры должны показать своё преимущество. Однако Чан давно сомневается, что мощные квантовые компьютеры — до появления которых ещё годы — будут необходимы.

«Мой главный интерес — решение химических задач. Если классические компьютеры — подходящий инструмент для этого, то мы должны ими пользоваться», — сказал он. Чан верит, что со временем квантовые компьютеры сыграют в химии важную роль. Но, по его словам, «я не вижу причин ждать, когда построят отказоустойчивый квантовый компьютер».

Теперь у него есть результат, который подкрепляет эту позицию.

Важнейшим инструментом в любом научном исследовании является информация. Чем больше данных об исследуемом объекте есть, тем больше можно понять о том, как он работает. Огромную роль в получении этой информации играет микроскопия. Возможность рассмотреть то, что для невооруженного глаза остается невидимым, позволяет тщательно изучать мельчащие строительные блоки Вселенной. Однако, несмотря на внушительные способности современных электронных микроскопов, они все же обладают рядом ограничений. Ученые из Венского университета (Вена, Австрия) разработали новый тип микроскопа, который использует особенности квантовой физики, что позволяет ему быть еще более точным и визуализировать ранее упущенные аспекты тех или иных образцов. Какую роль играет квантовая составляющая в данной разработке, как именно работает квантовый микроскоп, и что именно он позволяет увидеть? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.

Q‑CTRL, мировой лидер в области программного обеспечения для квантовой инфраструктуры, сегодня объявила о важном достижении в практическом применении квантовых датчиков. В ходе первых в мире полевых испытаний компания успешно провела морское судно без GPS, используя квантовый гравиметр нового типа, устойчивость которого к внешним воздействиям обеспечивает программное обеспечение. В серии испытаний в Коралловом море у восточного побережья Австралии Q‑CTRL провела автономное картографирование гравитационного поля и продемонстрировала квантовую гравиметрическую навигацию без GPS, определяя положение судна с точностью до одной морской мили.

Q‑CTRL продемонстрировала новую морскую квантовую навигационную систему на фоне обостряющейся гонки по созданию надёжных средств навигации для ситуаций, когда GPS недоступна или её работа нарушена. В этом году радиоэлектронная борьба оказалась в центре внимания из‑за конфликта в Ормузском проливе, где преднамеренное глушение и подмена сигналов GPS привели к серьёзным перебоям в работе морского транспорта по всему региону. Только в первом квартале 2026 года в мире зарегистрировали около 978 тысяч случаев глушения GPS, причём 98% из них пришлись на Ближний Восток и затронули более 1100 судов.

Ironstone Opal от Q‑CTRL представляет собой новое поколение квантовых навигационных систем, которые определяют положение с точностью, сопоставимой с GPS, “ощущая” уникальные геофизические особенности Земли. Эта технология на основе квантовых датчиков предназначена для работы в воздухе, на суше и на море и может служить надёжной резервной системой в случаях, когда GPS недоступна или работает с помехами. Она действует днём и ночью при любой видимости и не требует передачи или приёма внешних радиосигналов, поэтому её невозможно вывести из строя глушением или атакой с подменой сигналов.

Если вы аналитик данных, ML- или DL-инженер то вы работаете в основном с традиционными метриками и статистиками, но у них есть квантовые аналоги, а возможно, и новые еще не исследованные метрики, которые уже вычисляются одной строкой кода без использования квантового компьютера. Более того, на стыке квантовых вычислений и статистики сейчас существует открытая ниша целой дисциплины и это редкий случай, когда первопроходцем может стать не физик-теоретик, а практикующий специалист, работающий с данными.

Две исследовательские группы утверждают, что им удалось значительно сократить количество кубитов и время, необходимое для взлома распространённых технологий шифрования. 

В марте 2026 года две независимые группы объявили о результатах, которые заметно сокращают разрыв между теорией и реальными машинами. Звёздная команда квантовых физиков из Калифорнийского технологического института (Калтеха) представила проект квантового компьютера, способного взламывать шифрование RSA и ECC всего лишь с помощью десятков тысяч кубитов, и заявила о создании компании для его разработки. А исследователи из Google объявили о разработке реализации алгоритма Шора, которая в десять раз эффективнее лучшего из предыдущих методов.

Но почему именно алгоритм Шора так интересует большинство специалистов по квантовым вычислениям? Примерно 30 лет назад математик Питер Шор взял за основу узкоспециализированный физический проект — компьютер, который работал бы по контринтуитивным законам квантовой механики, — и потряс мир.

Шор разработал способ быстрого решения квантовыми компьютерами пары математических задач, которые классические компьютеры могли решить только спустя миллиарды лет. Так вышло, что именно на этих задачах держалась безопасность зарождавшегося цифрового мира. Почти каждый сайт, электронный почтовый ящик и банковский счёт защищает допущение: решить эти задачи за разумное время невозможно. Алгоритм Шора доказал ошибочность этого предположения.

В последнее время часто можно услышать про квантовые компьютеры (КК), которые угрожают криптовалютам, в том числе биткоину, и вообще всей современной криптографии.

На самом деле сообщество Bitcoin давно выработало технические решения для данной проблемы. Максимум, что требуется — обычный софтфорк, то есть обновление ПО. Его не проводят лишь потому, что КК стоят в книжном магазине на полке «Научная фантастика», если перефразировать известный анекдот.

Числа, генерируемые обычными программными ГСЧ, абсолютно детерминированы. Физические же ГСЧ (даже квантовые) не детерминированы, но из-за несовершенства компонентов они выдают «грязную» случайность — с микро-закономерностями и смещениями. Это можно использовать для взлома шифра.

Вот почему истинная непредсказуемость крайне важна.

Учёные из Швейцарского федерального технологического института Цюриха (ETH Zurich) опубликовали научную работу, в которой случайность достигает настолько высокого уровня (см. диаграмму в конце статьи со значением CHSH S = 2,271), который вообще невозможен в любой локально-реалистической теории. Только квантовые эффекты позволяют повысить теоретически возможный лимит S с 2 до 2√2.

А что если система поиска научных гипотез обнаружит не новый ответ — а то, что сам вопрос задан в неправильных параметрах? Это не дает мне покоя… И еще одна мысль наводит на новые идеи: а что если на известных параметрах всё уже известно (хотя есть пробелы в знаниях и их тоже нужно заполнять)? Поэтому я ввел неизвестные адаптивные параметры, которые потом можно рассчитать - и вот они как раз и дают новые направления, кандидатов и теорию и их огромное множество, больше чем атомов во вселенной! Но все пространство, по моим наблюдениям, делится на области, сектора, районы! В этой статье мы подключили экспериментально к нашей архитектуре фармацевтический домен и запустили слепой поиск, получили миллионы кандидатов (с которыми пока не знаем что делать). Результат оказался интересный, для не специалиста не понятный, но думаю значимый). Система: — независимо восстановила уже известные терапевтические направления — это стало положительным контролем; — нашла несколько сотен комбинаций target × modality × disease, для которых точного prior art в целевом поиске мы не обнаружили (все пространство просканировать невозможно - оно огромно, это как диапазон Биткойн, только еще больше пространство; — на противоречивых данных P2X7/Parkinson наша система отказалась выбирать «правильную» публикацию и решила, что существующих параметров недостаточно (возможно потребуется отладка); — предложила дополнительную research-local координату pathophysiologic_endotype, при этом не позволив ей автоматически попасть в канонический реестр; — а на втором конфликте, TLR7/Alzheimer, произошло ещё интереснее: новые параметры выглядели очень информативными внутри выборки, но permutation/LOO-проверка показала, что эффект не переносится. Гипотеза была остановлена.

То есть получилась цепочка: REDISCOVERY → RESEARCH GAP → AXIS INCOMPLETE → SELF-CORRECTION В статье — все кандидаты, формулы, реальные числа, воспроизводимый P2X7-кейс, найденный дефект causal-readiness gate и то, как мы его исправили.

Мы построили систему, которая умеет честно останавливаться, когда не может довести гипотезу до конца.

Слепой отбор координаты в пространстве представлений SU(3)×SU(2)×U(1), группа гейтов на аномалии/унитарность/UV-завершение, и правило «нельзя ранжировать меньше пяти механистически разных гипотез». По пути — не только результаты, но и честные признания: семь «исследовательских кандидатов» оказались вручную закодированы, а не выбраны вслепую (поймали аудитом кода); клетка с представлением размерности 1518 упёрлась в UV-стену и получила BLOCKED вместо выдуманного числа; найден баг, который ложно добавлял канал распада по совпадению подстроки.

Два кандидата дошли до настоящих d=7 операторов и первой условной зоны исключения по данным CMS. Для одного из них не хватает ровно одной вещи — специалиста, который умеет собирать UFO-модели для цветовых секстетов.

Архитектура при этом не заточена под физику частиц — на ней же стоят глобальный фит нейтринных экспериментов (DayaBay, KATRIN, T2K) и модуль аэроупругости с реальными данными DLR.

Подробности, формулы и вся цепочка проверок — в статье.

Одним из самых распространенных ошибочных представлений космоса в кино и литературе является пояс астероидов, где астероиды находятся очень близко друг к другу, а полет сквозь их скопление сопряжен с колоссальным риском. Это не более чем творческая интерпретация и гиперболизация, так как расстояния между отдельными объектами может составлять несколько миллионов километров. Большая часть космического пространства это пустота, или нам так только кажется. Космическая пыль, газ, различные излучения и таинственная темная материя — все они являются невидимыми обитателями космической «пустоты». Следовательно, то, чего мы не видим, все же может влиять на окружающую среду. Около 90 лет назад Вернером Гейзенбергом была выдвинута теория «квантового двулучепреломления», утверждающая, что идеальный вакуум не пуст и может оказывать влияние на распространение света. Ученые из Технологического университета Суинберна (Мельбурн, Австралия) смогли доказать эту теорию на практике. Что такое идеальный вакуум, почему он не пустой, и как же он влияет на свет? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.

Квантовые технологии стали одними их тех тем, которым уделялось достаточно много внимания несколько лет тому назад. Затем ажиотаж снизился, а на смену им пришли ИИ системы. Однако это смена приоритетом произошла лишь в глазах общественности, но не в научных кругах. Ученые со всего мира продолжают активно работать над созданием и совершенствованием различных устройств и систем, основа работы которых лежит в квантовом мире. Ученые из Университета Аалто (Эспоо, Финляндия) разработали сверхпроводящий квантовый тепловой двигатель, преобразующий тепло квантового масштаба в полезную работу. Из чего сделан этот двигатель, каков принцип его работы, и какие перспективы ждут разработку? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.

В физике есть понятие «мирового эфира» — гипотетической среды, заполняющей пространство и являющейся носителем фундаментальных взаимодействий. Оно известно с античности и имеет корни в метафизике. В античной философии эфир считался «пятым элементом» (квинтэссенцией) — божественной, неизменной субстанцией, из которой состоят небесные тела, в отличие от четырёх земных стихий. Концепция мирового эфира была сформулирована Аристотелем. В новое время общепринятого определения выработано не было, но в работах физиков прослеживается два взгляда. Ниже приведены самые известные представления классиков об эфире.