Международная команда ученых разработала метод, который помогает отличить подлинное квантовое поведение от его возможной имитации. Исследователи называют его «квантовым детектором лжи», поскольку он позволяет убедиться, что компьютер действительно работает по законам квантовой механики, а не маскирует классические процессы под квантовые.
В ходе эксперимента ученые впервые доказали, что крупные квантовые системы — в данном случае состоящие из 73 кубитов — действительно показывают поведение, объяснимое только с позиций квантовой физики. Для этого они применили тест Белла — метод, позволяющий выявить так называемые квантовые корреляции, которые невозможны в рамках классической теории.
Полученные результаты показали эффекты, которые нельзя объяснить с точки зрения классической физики. Это подтверждает, что современные квантовые компьютеры масштабируются и сохраняют свою подлинную квантовую природу.
Вместо прямого измерения корреляций исследователи сосредоточились на задаче минимизации энергии — области, в которой квантовые устройства обладают преимуществом. В одном из экспериментов зафиксированы значения энергии, которые невозможно получить в классических системах — с отклонением в 48 стандартных отклонений, что практически исключает влияние случайности.
Кроме того, ученые подтвердили наличие более сложных форм квантовой связи — многокомпонентных Белловских корреляций, охватывающих все кубиты системы. Такие состояния зафиксированы на уровне до 24 кубитов.
По мнению исследователей, это важный шаг к сертификации подлинного квантового поведения в больших вычислительных системах. Работа также открывает путь к созданию надежных квантовых алгоритмов, защищенной связи и усовершенствованной квантовой криптографии.
