30 июля 2026 года IBM объявила, что три исследовательские работы продемонстрировали то, что компания называет надёжным квантовым прогрессом: квантовые компьютеры выполнили вычисления в диапазонах, где методы классического моделирования не справляются, с включением механизмов проверки качества результатов. Работы касались проверки выборок случайных схем, наблюдения квантовых явлений в динамике Floquet и проверки процесса вычислений в случаях, когда для сравнения нет надёжного классического ответа.
Эти результаты стали частью продолжающейся дискуссии о том, превзошёл ли квантовый компьютер действительно лучшие классические методы, а не только о том, создал ли он выходные данные, которые трудно проверить. По данным IBM, объявление о квантовом превосходстве не завершает сравнение, а открывает результаты для дальнейшего тестирования с помощью инструмента Quantum Advantage Tracker, который отслеживает кандидатов на квантовое превосходство и сравнивает их с доступными классическими методами.
Встроенная проверка в выборках случайных схем
Совместная работа исследователей IBM и Чикагского университета была посвящена проблеме проверки Random Circuit Sampling — одного из основных способов продемонстрировать различие между квантовыми вычислениями и классическим моделированием. Метод Cross-Entropy Benchmarking требует вычисления вероятностей идеальных выходных данных, что при больших схемах может стать чрезвычайно затратным. Поэтому в предыдущих экспериментах приходилось опираться на меньшие или более простые схемы, а затем делать выводы о производительности при размерах, которые невозможно проверить напрямую.
Исследователи предложили структурированную альтернативу — doped Clifford sampling, при котором в эффективно моделируемую схему Clifford добавляются вентили T, не поддающиеся эффективному классическому моделированию, при сохранении структуры, помогающей выявлять ошибки. Схема была встроена в spacetime code, использующий вспомогательные кубиты, распределённые по кубитам, и развивающий схему во времени. В эксперименте с 70 логическими кубитами отбор выполнений, соответствующих проверкам согласованности, привёл к эффективному снижению ошибок вентилей примерно в десять раз при сохранении практических показателей выполнения.
Этот метод позволяет вывести строгую нижнюю границу точности логического вычисления на основе эталонной схемы, которую можно проверить классически, а также информации о синдромах и логических ошибках. Таким образом, проверка становится частью вычислительной системы, а не опирается лишь на внешний статистический показатель.
Квантовые явления за пределами передового моделирования
В другой работе Qedma совместно с RIKEN и BlueQubit исследовала динамику Floquet — реакцию взаимодействующей квантовой системы на повторяющиеся энергетические импульсы. Используя схемы размером до 74 кубитов, исследователи отслеживали намагниченность системы во времени и наблюдали устойчивые колебания, которые не проявились в двух передовых классических методах моделирования с использованием одного из крупнейших в мире суперкомпьютеров RIKEN.
В наиболее сложных диапазонах эксперимента два классических метода расходились и не давали согласованного ответа, тогда как квантовые вычисления продолжали воспроизводить динамику. В экспериментах использовалась программа QESEM компании Qedma на системах IBM Quantum с применением методов смягчения ошибок; отдельные части эксперимента также были повторены на платформе Quantinuum. IBM сочла, что согласованность независимых оценок и результатов другой платформы укрепила уверенность в том, что наблюдаемое поведение отражает основную физику.
Проверка процесса, а не ответа
Algorithmiq разработала алгоритм оценки оператора Loschmidt echo — величины, отслеживающей распространение информации в неоднородных квантовых системах. Эксперименты включали 56 кубитов и достигли диапазонов, в которых как минимум три ведущие группы по классическому моделированию представили расходящиеся прогнозы, причём эти прогнозы также отличались от квантовых результатов.
Вместо опоры на недоступный классический ответ исследователи применили один и тот же метод смягчения ошибок на эквиваленте пяти квантовых компьютеров с различными характеристиками шума и получили согласованные результаты. Они также показали, что строгое смягчение ошибок может давать несмещённые оценки и количественные границы погрешности при наличии точной модели шума устройства.
Среди других кандидатов, которые сейчас включены в Quantum Advantage Tracker, — работы Q-CTRL, BlueQubit и Бирла-института технологий и науки в Пилани. IBM подчёркивает, что сравнение квантовых и классических вычислений продолжится, а эти результаты подвергнутся дальнейшему тестированию.