Создан универсальный квантовый компьютер на ионах
Российские ученые представили прототип квантового компьютера на ионах. Они смогли создать систему из 4 кубитов, не наращивая число ионов, а применив оригинальную технологию масштабирования квантовых процессоров с использованием многоуровневых носителей информации — кубитов. Прототип разработан в рамках дорожной карты по квантовым вычислениям, реализуемой Госкорпорацией «Росатом», сообщает пресс-служба Российского квантового центра.
В классических вычислительных устройствах информация раскладывается на биты — 0 или 1. В квантовых устройствах наименьшей единицей информации является квантовый бит (кубит), способный находиться в обоих состояниях одновременно. Количество состояний, в которых находится квантовый процессор, быстро растет с увеличением числа кубитов за счет возможности связывать их между собой. Однако существуют также кудиты, способные одновременно находиться в трех или четырех состояниях. Ученые из Российского квантового центра и Физического института имени П.Н. Лебедева РАН построили систему из 2 куквартов, что полностью эквивалентно 4 кубитам.
В ходе эксперимента ученые 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 двух частиц. Таким образом удалось показать, что качество операций между кубитами, связанными в кукварт, превосходит качество операций над независимыми частицами. В будущем это 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 пять лет назад ионы не считались приоритетным направлением развития», — подчеркнул Руслан Юнусов, руководитель проектного офиса по квантовым технологиям «Росатома».