Прорыв в научном мире: первый квантовый компьютер на кусептах создали в РФ

Российские учёные добились значительного прорыва в сфере квантовых вычислений, создав первый в мире ионный квантовый компьютер на базе многоуровневых квантовых систем, известных как кусепты. Согласно сообщению Российского квантового центра (РКЦ), это устройство демонстрирует рекордную точность при выполнении вычислительных задач.

В отличие от привычных квантовых компьютеров, оперирующих двухуровневыми квантовыми ячейками — кубитами, разработка РКЦ использует семиуровневые квантовые ячейки памяти, называемые кусептами. Эта инновационная архитектура значительно повышает вычислительную мощность системы при меньшем числе задействованных частиц. Созданный процессор, состоящий из 26 ионов кальция, по сложности вычислений соответствует системе с 72 кубитами.

Максим Острась, генеральный директор РКЦ, подчеркнул, что за четыре года работы коллектив центра многократно расширил вычислительные возможности и разработал прототип, функционально эквивалентный 72-кубитной системе. Он также отметил, что впервые эффективность многоуровневого подхода была продемонстрирована в 2021 году при создании системы на четырёх кубитах.

Основным достижением стало не только архитектурное решение, но и высокая точность квантовых операций. Процессор способен выполнять однокубитные операции с точностью до 99,92% и двухкубитные операции с точностью до 96,5%. Кирилл Лахманский, руководитель научной группы РКЦ, назвал эти показатели рекордными для систем такого масштаба. Для управления кусептами использовалась уникальная лазерная система и сложная оптическая архитектура.

Учёные планируют использовать новый компьютер для тестирования и разработки алгоритмов в области комбинаторной оптимизации и проектирования вычислительных сетей. Этот успех укрепляет позиции России в глобальной конкуренции за создание практичных и высокопроизводительных квантовых вычислительных систем.