Ученые из Университета МИСИС и Российского квантового центра разработали новый подход к проведению трехкубитной операции на сверхпроводниковых кубитах — флаксониумах. Этот проект уже поддержали в «Росатоме» в рамках Дорожной карты по квантовым вычислениям.
Как поясняют в пресс-службе НИТУ МИСИС, для квантовых вычислений реализация многокубитного запутанного состояния — одна из важнейших задач. Запутанность позволяет извлекать полезную информацию из вычислений функции в нескольких точках, которую позволяет суперпозиция.
В основном современные квантовые процессоры используют двухкубитные квантовые операции, но при их реализации возникают ошибки. Трехкубитные операции могут выполнить больший круг алгоритмов за меньшее количество шагов, и при этом у них меньше ошибок.
Они выполняются на новом типе сверхпроводниковых кубитов — флаксониумах. Флаксониумы по обособленности вычислительных состояний, времени когерентности и другим значимым показателям значительно превосходят наиболее распространенные кубиты — трансмоны. Соединительный элемент при этом представляет из себя кубит-трансмон, но более устойчивый к технологическим ошибкам.
Основное преимущество данного подхода — это выполнение операции с помощью микроволнового импульса, подаваемого на соединительный элемент. Само наличие соединительного элемента заметно уменьшает нежелательное взаимодействие кубитов, а активация микроволновым импульсом позволяет реализовать эффективное трехкубитное взаимодействие, не выводя кубиты из наиболее защищенных от внешних шумов точек.
Квантовые процессоры с трехкубитной операцией могут в перспективе использоваться для создания «шумного» квантового процессора и алгоритмов для эффективных многокубитных операций. Квантовые эффекты полезны для исследования молекул, создания лекарств, эффективного решения задач логистики и поиска в базе данных.
Читать материалы по теме:
В Росатоме разработали 20-кубитный квантовый компьютер, но пока не знают область его применения