Skip to content

GCRI · Квантовые технологии

Квантовые вычисления

Quantum computers use qubits that can be in superpositions and become entangled, which in principle lets some problems be solved far faster than on classical computers. Current machines are noisy and small, and useful fault-tolerant computing requires error correction that is only beginning to be demonstrated. This page sets out how quantum computers work and fail, how progress is measured honestly, and what evidence serves the institutions deciding how to engage.

02Вопрос

Quantum computing: how the risk develops.

Hardware, algorithms and actual maturity. The dossier below sets out how the risk develops, what is measured, where the data come from, how it is modelled and who decides.

Механизм

Qubits are fragile

Qubits lose their quantum state through interaction with their environment. Gate errors and decoherence limit how long a computation can run before results become noise.

Механизм

Error correction needs overhead

Fault-tolerant computing encodes each logical qubit in many physical qubits and corrects errors continuously. It only helps once physical error rates fall below a threshold.

Механизм

Advantage is problem-specific

Quantum algorithms speed up particular problems, such as simulating quantum системы or factoring. For many tasks classical computers remain as good or better.

Механизм

Claims need classical comparison

Demonstrations of quantum advantage are often followed by improved classical methods. Honest comparison requires the best classical approach, not a convenient one.

03Мониторинг

Quantum testbed.

Экран, который команда использовала бы для отслеживания этой темы: её показатели, состояния и решения. Названия приведены для примера, а значения иллюстративны.

Quantum testbed

Quantum computing · Testbed lab · Device QD-28

Calibration cycleGCRI · Квантовые технологии

Кубиты

Q0121490.03Drifting
Q1118240.03Drifting
Q294410.03Drifting
Q373930.05Drifting
Q450480.02Drifting

Device

Topology
heavy-hex, illustrative
2Q fidelity
0.994
Доступ
by committee
Метка
НАБЛЮДАЕМО
Quantum testbed: the screen’s structure, terms and states for Quantum computing.Примеры названий и иллюстративные значения; макет, а не запись и не действующая система.
05Методы и доказательная база

How quantum computing is modelled, measured and tested.

Модель, её допущения, данные и неопределённость в том виде, в каком их проверил бы учёный или инженер. Структуры следуют опубликованным методам. Показанные значения являются иллюстративными, а не результатами.

Модель системы

The couplings between the systems in quantum computing: signs of influence, a reinforcing and a balancing loop, and cross-links where stress jumps.

++−+Квантовые технологииКибербезопасностьСообществаЭкономикаR усиливающаяB балансирующая
Causal loop diagram from the page’s systems; signs show the direction of influence. Illustrative structure for a system dynamics or network model, not estimated couplings.
Руководящие принципы FAIR · GO FAIR и FORCE11W3C PROV · Консорциум Всемирной паутиныРуководство по единообразному учёту неопределённостей · МГЭИКCEOS Analysis Ready Data · Комитет по спутникам наблюдения Земли
06Индикаторы

Что измеряется и насколько хорошо.

Каждый показатель указывает свою единицу, периодичность, тип источника и метку доказательной базы, которую несло бы значение. Значения не показываются: программа предоставляет их под собственную ответственность.

ИндикаторЕдиницаПериодичностьТип источникаМетка
Physical qubit countqubitsper announcementPublished device resultsСООБЩЕНО
Two-qubit gate fidelitypercentper deviceBenchmark resultsСООБЩЕНО
Logical qubit error rateerrors per logical operationper experimentPeer-reviewed experimentsНАБЛЮДАЕМО
Coherence timemicrosecondsper deviceDevice characterisationСООБЩЕНО
Quantum volume or similar holistic benchmarkbenchmark scoreper devicePublished benchmarksСООБЩЕНО
Demonstrations surviving classical challengeколичествона каждое рецензированиеLiterature reviewОЦЕНЕНО
07Источники

Откуда берётся доказательная база.

Названные публичные наборы данных и институциональные записи, каждый со своим классом лицензии. Источники по соглашению используются только на их условиях и никогда не публикуются повторно.

ИсточникЧто он даётКласс лицензии
arXiv quant-ph and peer-reviewed journalsPrimary experimental and theoretical resultsOpen access preprints; journal licence per article
Metriq benchmark platform (Unitary Foundation)Community-submitted quantum benchmark resultsOpen, licence to check
Vendor technical documentation and roadmapsDevice specifications and stated targetsPublic documents, terms per vendor
National academies and agency assessments of quantum computingIndependent assessments of progress and prospectsPublic, terms per publisher
QED-C reportsIndustry consortium analyses of use cases and benchmarksPublic reports, terms to check
08Решения

Кто принимает решения и чему служит доказательная база.

Quantum Technologies prepares evidence. The decisions below are taken by the authorities named, under their own rules, and never by the platform.

Кто принимает решениеВопросДоказательная база, которую обслуживает эта страница
Research funders and science ministriesHow much to invest in quantum computing research and accessProgress summaries; independent assessments
Organisations exploring quantum useWhether a problem is a plausible quantum use caseUse case assessments with classical baselines
Security agenciesHow progress affects cryptographic migration timelinesError correction and scale evidence

Результаты, которые даёт эта тема

  • Progress summaries that separate peer-reviewed results from roadmaps
  • Benchmark interpretation guides
  • Use case assessments with classical baselines
  • Evidence notes for research funders
09Ключевые вопросы

Что спрашивают эксперты.

The central question is what has been demonstrated, not what has been promised.

  • How many qubits does a device have, and how good are they: what are their error rates and coherence times?
  • Can errors be corrected faster than they accumulate, and at what cost in physical qubits per logical qubit?
  • Which algorithms offer a demonstrated advantage over the best classical methods, and for which problems?
  • Are claims of quantum advantage robust to improved classical algorithms?
  • Which hardware approaches are likely to scale, and what limits them?
10Механизмы

Механизмы и движущие факторы.

Quantum computers gain their power from interference: algorithms are designed so that wrong answers cancel and right answers reinforce. That power is fragile. Qubits lose their quantum state through interaction with the environment, and every operation introduces some error. Quantum error correction encodes one reliable logical qubit in many physical qubits, but only works if physical error rates are below a threshold, and it multiplies the hardware required.

Known algorithms with large demonstrated speed-ups are few. Factoring and discrete logarithms, which underpin public-key cryptography, are the best-known examples; simulation of quantum системы in chemistry and physics is another. For many optimisation and machine-learning problems, a practical advantage has not been established, and improved classical algorithms have repeatedly narrowed claimed gaps.

11Методы и данные

Как это изучается и где пределы методов.

Метод или данныеЧто он показываетОграничения
Benchmarking of gate fidelity and coherenceQuality of physical qubitsBenchmarks can be chosen to flatter a device
Error-correction experimentsWhether logical qubits outperform physical onesEarly demonstrations are small and short-lived
Algorithm complexity analysisTheoretical speed-up and resource estimatesResource estimates depend on hardware assumptions
Classical simulation and verificationWhether results could be reproduced classicallyVerification becomes harder as devices grow
Peer-reviewed literature versus announcementsWhat has been independently assessedAnnouncements often precede, or replace, peer review
12Методы

Как это изучается и чего методы не могут сказать.

13Where this page’s references

Where this page’s references lead.

Органы и документы, с которыми сопоставляется эта страница. Статусы и редакции меняются; каждая ссылка ведёт к выпускающему органу.

14Вопросы

Вопросы и ответы.

Что такое кубит?
The basic unit of quantum information, a two-level quantum system that can be in a superposition of states and become entangled with other qubits.
What is quantum advantage?
A demonstration that a quantum computer solves a specific task faster or better than the best known classical method. Claims are often challenged by improved classical methods.
What is fault-tolerant quantum computing?
Computing that uses quantum error correction so that long calculations can run reliably despite errors in physical qubits.
Why does qubit count alone mislead?
Because quality matters as much as quantity. Many noisy qubits may be less useful than fewer high-fidelity ones, and practical applications require error-corrected logical qubits.
Does the platform predict when large quantum computers will arrive?
No. Timelines are uncertain, and the platform reports expert views as ranges with their assumptions rather than as dates.
ОтчётыВнести вклад

Поделитесь доказательствами с этой страницы.

Отчёты is the Consortium’s quarterly publication. What you know about this subject can become evidence, a case or a correction in the next edition, credited to you and published under CC BY 4.0 where it is your own work.

GCRIКвантовые технологииЭкспоненциальные технологииОбзор стратегического прогнозирования

Никогда не отправляйте персональные данные, сведения о чувствительной инфраструктуре или то, чем вы не вправе делиться. Материал проходит рассмотрение перед использованием; его отправка не дает авторских или редакционных прав, а спонсорство никогда не покупает выводы.

Квантовые технологии

Предложите метод, набор данных или вопрос.

Информация и запросы открыты уже сегодня. Запрос получает номер и указывает следующий шаг; заявки, платежи, выделение вычислительных ресурсов и регистрации открываются только тогда, когда существуют их команда, условия и возможности для проверки.

Правовая информация

Карты, данные и рисунки на этом сайте приводятся для контекста и общей информации. Они не являются советом, прогнозом или предупреждением; ограничения информации изложены в Оговорках и уведомлениях о данных.