Новость. Российские ученые создали прототип квантового компьютера на ионах

Российские ученые добились значительного результата в создании отечественного квантового компьютера - специалисты Российского квантового центра и Физического института имени Лебедева РАН представили прототип устройства на ионах, который станет основой будущего квантового компьютера с облачным доступом, сообщил департамент коммуникаций госкорпорации "Росатом".

"Исследователям удалось разработать систему из четырех кубитов, не наращивая число ионов, а применив оригинальную технологию масштабирования квантовых процессоров с использованием многоуровневых носителей информации — кудитов", - говорится в сообщении.

Квантовые компьютеры – это новый класс вычислительных устройств, которые благодаря использованию квантовых эффектов способны решать задачи, недоступные самым мощным "классическим" суперкомпьютерам. В частности, это моделирование поведения сложных молекул для разработки новых лекарств и материалов, сложные логистические задачи, работа с большими данными и многие другие.

Прототип квантового компьютера на ионах разработан в рамках российской дорожной карты по квантовым вычислениям, выполняемой "Росатомом".

В классических вычислительных устройствах вся информация раскладывается на биты — 0 или 1, тогда как в квантовых наименьшей единицей информации является квантовый бит (кубит), способный одновременно находиться в обоих состояниях сразу — и 0, и 1. Количество состояний, в которых находится квантовый процессор, быстро растет с увеличением числа кубитов за счет возможности связывать их между собой. Эта особенность позволяет квантовым устройствам решать различные вычислительные задачи на порядки быстрее классических компьютеров и суперкомпьютеров.

Но существуют и расширенные версии кубитов — кудиты, способные одновременно находиться в трех состояниях (кутриты) или в четырех состояниях (кукварты). Российские физики построили систему из двух куквартов, что полностью эквивалентно четырем кубитам.

"В ходе эксперимента исследователи захватили в вакуумной камере два иона и с помощью лазера провели над ними набор однокудитных операций, двухкубитную операцию внутри кудита, а также операцию по перепутыванию 2 частиц (Мёльмера-Соренсона)", - говорится в пресс-релизе. Таким образом удалось показать, что качество операций между кубитами, связанными в кукварт, превосходит качество операций над независимыми частицами, что в будущем обеспечит более высокое качество реализации квантовых алгоритмов

"Для нас это первый значимый результат в работе над дорожной картой по квантовым вычислениям. На созданной базе к концу 2024 года будет построен универсальный квантовый компьютер с облачным доступом. Сегодня платформа на ионах демонстрирует одни из самых интересных результатов, что особенно примечательно, так как 5 лет назад ионы не считались приоритетным направлением развития", - подчеркнул руководитель проектного офиса по квантовым технологиям "Росатома" Руслан Юнусов, слова которого приведены в сообщении.

Автор новости