Как это сделано

В основе технологии — специальные чернила из наночешуек дисульфида молибдена и графена. Их методом струйного напыления наносили на гибкую полимерную подложку, а затем пропускали ток для частичного разложения материала. Ключевой момент: часть связующего полимера сохранялась. В результате формировались тончайшие проводящие нити (филаменты), которые могли влиять на форму и силу проходящего тока. Полученный спектр сигналов — от одиночных спайков до пакетных очередей импульсов — удивительным образом совпал с естественной нейронной активностью.

Главное доказательство

Совпадение подтвердили экспериментально. Когда искусственные нейроны подключили к срезам мозжечка мыши, живые клетки распознали их сигналы как «свои» и активировали нейронные цепи. Это первая демонстрация того, что напечатанные нейроны могут генерировать правильные сигналы в нужном временном диапазоне — в отличие от старых органических аналогов (слишком медленных) и чисто электронных (слишком быстрых).

Куда ведёт разработка

Открытие прокладывает дорогу к:

• интерфейсам «мозг – компьютер» следующего поколения;

• нейропротезам для восстановления слуха, зрения и движений;

• решению проблемы колоссального энергопотребления ИИ.

Если нейроморфные вычисления приблизятся по энергоэффективности к мозгу (а она, по словам авторов, на пять порядков выше, чем у классических компьютеров), эта технология позволит создавать вычислительные системы, которым для работы нужно радикально меньше ресурсов.

Квантовая гонка: что показали чипы Willow от Google и Majorana 1 от Microsoft и когда падут биткоин-кошельки

В декабре 2024 года Google представила квантовый чип Willow. Он решил задачу за 5 минут — классическому суперкомпьютеру на это потребовалось бы 10²⁵ лет, что намного превышает возраст Вселенной. Компания также прямо заявила, что это доказывает существование мультивселенной. На фоне ажиотажа акции Alphabet выросли на 10% за два дня.

В феврале 2025 года Microsoft ответила своим квантовым чипом Majorana 1, который по ряду обещаний даже опережает разработку Google. Что именно показали техногиганты? Как далеко от них конкуренты, включая российских учёных? И главное — смогут ли квантовые компьютеры взломать биткоин-кошельки, банковские аккаунты и электронную почту? Разбирается IT-World.

Что такое квантовый компьютер и почему за ним будущее?

Классические компьютеры работают на кремниевых битах, которые принимают строго 0 или 1. Квантовые же используют кубиты — системы, подчиняющиеся законам квантовой физики. Один из ключевых принципов — суперпозиция: кубит может быть одновременно и 0, и 1. Именно отсюда растут ноги у знаменитого кота Шрёдингера (живой и мёртвый одновременно) и у отсылок Google к мультивселенной.

Именно эта способность — хранить несколько состояний одновременно — позволяет экспоненциально наращивать сложность решаемых задач. Например, моделирование новых лекарств или взлом шифров, которые разрабатывались без учёта квантовых угроз.

Проблема в том, что практических применений квантовые компьютеры пока не дали. Главные ограничения — качество и количество кубитов. Сейчас речь идёт о десятках или сотнях.

Что сделал Google с Willow? Кубитов мало, но они хорошие

В декабрьском анонсе Google заявила о трёх прорывах:

1. Время когерентности выросло в 5 раз — с 20 до 100 микросекунд (кубиты дольше остаются связанными).

2. Ошибки (осечки) кубитов уменьшились, и с ростом их количества точность работы растёт — это нетривиально, так как физические процессы в квантовом компьютере очень хрупкие.

3. Новый 105-кубитный чип решил специфичную задачу за 5 минут против 10²⁵ лет на классическом суперкомпьютере.

Важное «но»: эта задача не имеет практического применения. Её специально подобрали под архитектуру Willow. Расшифровать геном или биткоин-кошелёк на нём пока нельзя. Такие новости уже были — в 2019 году Google уже показывал 50-кубитный Sycamore, который тоже обогнал суперкомпьютер на специально подобранной задаче.

Так что Google действительно улучшил качество кубитов. Но ведёт ли это напрямую к созданию универсального квантового компьютера с миллионами кубитов — большой вопрос. Демонстрацию Willow можно сравнить с открытием радиоактивности: Мария Кюри сделала важнейшее открытие, но до Манхэттенского проекта было ещё очень далеко.

Microsoft выстрелила Majorana 1: топологические кубиты

В феврале 2025 года Microsoft показала чип Majorana 1, который по амбициям превосходит Willow. Это 8-кубитный процессор на топологических кубитах, впервые реализованных физически. Они созданы на основе квазичастиц Майораны (Majorana zero modes) в специальном материале — топопроводнике.

Главное обещание: архитектура Majorana 1 теоретически масштабируется до миллиона кубитов в течение нескольких лет. Это уже совсем другая игра.

Кто ещё в гонке? Китай, стартапы и провалы

В 2024 году, за неделю до анонса Google, китайские учёные представили квантовый компьютер на 504 кубита — в 5 раз больше, чем у Willow. Правда, напрямую сравнивать мощность по числу кубитов некорректно — важны и другие параметры.

Google не только разрабатывает своё, но и инвестирует в стартапы. Например, в октябре 2024 года они вложились в QuEra, который делает кубиты на нейтральных атомах (а не на сверхпроводниках, как сам Google). Другие лидеры рынка:

• Pasqal (Франция)

• D-Wave Systems (Канада)

• Quantinuum, IonQ, Rigetti Computing, PsiQuantum (США)

Quantinuum в 2024 году показал самый большой квантовый объём (quantum volume) — 2 097 152. Для сравнения: у Willow он оценивается в 1000–4000. Правда, Google делает ставку не на текущую мощность, а на масштабируемость за счёт снижения ошибок.

Были и провалы. В 2024 году закрылись несколько компаний, включая единственный норвежский квантовый стартап Nordic Quantum Computing. Публичная компания Zapata Computing уведомила SEC о сворачивании деятельности.

Пик частных инвестиций в квантовые стартапы пришёлся на 2021–2022 годы — около $5 млрд. В 2023-м они сократились вдвое. В первом полугодии 2024-го — всего около $1 млрд. После анонса Willow можно ждать новой волны интереса: видео набрало больше миллиона просмотров, а новость попала в топы мировых СМИ и подкастов.

Акции публичных квантовых компаний выросли за неделю после анонса:

• IonQ — +18%

• Rigetti Computing — +7%

• D-Wave Quantum — +48%

Рост, скорее всего, связан с интересом розничных инвесторов.

А что в России?

В России лидируют учёные — выпускники МФТИ. Они создают квантовый компьютер на ионах. В 2024 году группа достигла 50 физических кубитов — это сопоставимо с мировыми лидерами на ионах (Quantinuum, IonQ). По собственным оценкам учёных, отставание от мирового уровня сократилось с 15–20 лет до «считаных лет».

Когда квантовый компьютер взломает биткоин и банковские карты?

Теоретически — да, сможет. Практически — пока нет. По оценкам самих учёных из Google, для взлома современной криптографии нужен квантовый компьютер с миллионом или десятками миллионов кубитов и на порядки более высокой точностью вычислений.

Есть аналог закона Мура для квантовых компьютеров — закон Невена. Он гласит: мощность квантовых компьютеров растёт удвоенно-экспоненциально (4 → 16 → 256 → 65536...). Даже если это правда, простые расчёты показывают: нужного количества кубитов мы достигнем только в 2035–2040 годах.

Сама директор Google Quantum AI подтвердила, что анонс Willow не ускоряет появление универсального квантового компьютера, и до него остаётся «около 10 лет».

Кстати, результаты вычислений на Willow были опубликованы ещё в августе 2024 года. А рост акций Alphabet, вероятно, связан не с этим, а с другими анонсами Google про ИИ и с хорошим маркетингом. Но если квантовые компьютеры — действительно будущее, то долгосрочные инвесторы должны оценить правильные шаги компании уже сегодня.