Российский квантовый центр и Центр квантовых технологий физического факультета МГУ представили первый в России прототип 50-кубитного квантового вычислителя на одиночных нейтральных атомах рубидия. Он создан в рамках дорожной карты «Квантовые вычисления», которую координирует госкорпорация «Росатом», и успешно протестирован 19 декабря.
Прототип представляет собой оптический стол, большую часть которого занимает лазерная система со сверхвысоким вакуумом и оптическим доступом. Её используют для охлаждения и управления состояниями одиночных нейтральных атомов рубидия и создания массива оптических пинцетов, то есть сфокусированных лазерных лучей. Кубит кодируется во внутренних степенях свободы этого одиночного атома.
В этой вакуумной системе мы создаём магнитооптическую ловушку, в которую захватываем атомы из паров рубидия и охлаждаем лазером. А потом из холодного облака газа захватываем одиночные атомы в сфокусированные оптические микроловушки. В настоящий момент в Центре квантовых технологий МГУ мы можем создавать квантовые регистры из 50 атомов, расположенных в упорядоченном массиве, реализовывать операции над одиночными кубитами с точностью более 0.998 и запутывающие двухкубитные операции с точностью более 0.9. Нейтральные атомы в оптических пинцетах — хорошая система с точки зрения перспектив масштабирования, нам более-менее понятно, как дойти от систем из десятков кубитов к сотням и даже тысячам кубитов.
Во время контрольного эксперимента была протестирована не только работоспособность этой системы, но и возможность подключаться к ней удалённо с помощью облачной платформы. Оба направления испытаний завершены благополучно.
В пресс-службе МГУ отмечают, что это достижение становится фундаментом для развития системы до уровня 300 и более кубитов, реализации коррекции ошибок и логических кубитов. В ближайших планах учёных Центра квантовых технологий физического факультета МГУ — работа по увеличению точности операций и запуску полезных алгоритмов. Атомная отрасль России уже запустила программу пилотных внедрений квантовых вычислений, и в «Росатоме» ждут новых разработок отечественных учёных.
«Квантовые вычисления»
Правительство России в 2020 году утвердило дорожную карту развития высокотехнологичной области «Квантовые вычисления». Одна из её целей заключается в создании до конца 2024 года квантового вычислителя мощностью не менее 50 кубитов.
В России эту задачу реализуют несколько научных групп, развивающих прототипы на разных технологических платформах: нейтральных атомах, ионах, сверхпроводниках и фотонах.
Читать материалы по теме:
Российские ученые создали 50-кубитный квантовый компьютер с кудитной технологией
Разработан новый российский метод быстрой трехкубитной операции на флаксониумах
Сейчас на главной
Новое оборудование обеспечивает безсмазочное сжатие природного газа, гарантируя его исключительную чистоту
Военный эксперт Кнутов не увидел конкурента «Прорыву» по критерию «цена/качество»
Учёные использовали 3D-сканирование для сохранения исторического наследия
Цель исследования — оценка точности слежения за движущимися объектами в пространственной ориентации
Новое предприятие может появиться в Казани в 2027 году
Полотно сокращает площадь повреждений после подрыва беспилотника на 50% за счёт смещения соседних ячеек
География поставок вооружений постепенно увеличивается
Калужский «Тайфун» выиграл процесс против Зеленодольского завода имени А. Г. Горького
Новая защита не повреждает корпус лёгкой бронетехники и не создаёт вторичных поражающих факторов
Пользователи уже получили 10 млн уведомлений от МФЦ
А также было отражено 3,5 миллиона фишинговых атак
Кумулятивная струя разбивается о металл до того, как коснётся брони