Первый эксперимент нашей квантовой программы — «обращение времени». В классическом мире разбитая чашка не собирается обратно, а в квантовом — уравнения обратимы: применил эволюцию U, применил её точную инверсию U† — и система обязана вернуться в исходное состояние, как плёнка, запущенная задом наперёд.
Что получилось
На идеальном симуляторе возврат в исходное состояние |000⟩ — ровно 100%. На живом сверхпроводниковом процессоре IQM Garnet (4000 выстрелов на точку) — около 98.5%. Недостающие полтора процента — это цена реальности: декогеренция, та самая необратимость, которую не отменить никакой инверсией.
Ловушка, о которой стоит знать каждому
Самое ценное открытие оказалось инженерным. Наивная схема U·U† на облачном железе не измеряет то, что вы думаете: оптимизирующий компилятор платформы тихо замечает, что U† следом за U — это тождество, и выбрасывает обе операции целиком. Даже барьеры не спасают. Мы поймали это с поличным: отправили схему со 192 двухкубитными гейтами — и получили ту же точность, что у пустой схемы. Железо честно исполняло… ничего, а мы измеряли только пол ошибки считывания.
Вывод для всех, кто работает с облачными QPU: проверяйте, что реально исполнилось на процессоре, и для измерения накопления шума используйте несворачиваемые методы — например XEB, о котором наша следующая статья. Код и данные — в ByFly Quantum Lab.