Российские учёные создали квантовый компьютер на семиуровневых «кусептах»

Российский квантовый центр представил первую в стране ионную квантовую систему, использующую не классические кубиты, а семиуровневые квантовые элементы — кусепты. На 26 ионах кальция достигнута эквивалентная мощность 72 кубитов с рекордной точностью операций.

Российские учёные создали квантовый компьютер на семиуровневых «кусептах»

Российский квантовый центр (РКЦ) совершил прорыв в области квантовых вычислений, представив первую в России ионную квантовую систему, основанную на семиуровневых квантовых элементах — кусептах (qusept). В отличие от традиционных кубитов, которые могут находиться в состояниях 0 или 1, кусепт способен кодировать информацию в семи уровнях (от 0 до 6), что радикально увеличивает вычислительную ёмкость системы без простого наращивания числа частиц. На базе всего 26 ионов кальция учёным удалось реализовать эквивалент 72-кубитной вычислительной мощности.

Ключевой проблемой квантовых вычислений является масштабирование: увеличение числа кубитов ведёт к экспоненциальному росту ошибок и сложности управления. Команда под руководством Кирилла Лахманского выбрала альтернативный путь — повышение «вместимости» каждого отдельного квантового объекта. Разработанная платформа продемонстрировала выдающуюся точность операций: 99,92% для однокубитных и 96,5% для двухкубитных гейтов, что является рекордом для систем такого масштаба.

Создание системы потребовало решения комплекса инженерных задач: разработки специализированных лазерных систем, сложной оптической архитектуры и совершенствования управляющей электроники с ПО. В планах научной группы — интеграция ионных ловушек с индивидуальным контролем частиц и реализация алгоритмов для решения прикладных задач комбинаторной оптимизации, например, алгоритма MaxCut, что открывает перспективы для использования в логистике и моделировании.

Эта разработка стала третьим крупным достижением российских учёных в области квантовых вычислений за короткий срок. Ранее были представлены 70-кубитный компьютер на ионах иттербия от ФИАН и 72-кубитная платформа на холодных атомах рубидия от МГУ. Новая архитектура на кусептах рассматривается как стратегический путь к преодолению «узкого горла» масштабирования, с которым сталкиваются классические двухуровневые системы, и формирует основу для создания в будущем мощных квантовых процессоров для решения практических задач.

Читайте также

DARPA начала испытания квантовых компьютеров, которые должны стать практически полезными к 2033 году

DARPA начала испытания квантовых компьютеров, которые должны стать практически полезными к 2033 году

США и Google вложат почти 1,8 млрд долларов в создание «виртуальных клеток»

США и Google вложат почти 1,8 млрд долларов в создание «виртуальных клеток»

Google открыла SynthID для всех — сервис помогает распознавать изображения и видео, созданные ИИ

Google открыла SynthID для всех — сервис помогает распознавать изображения и видео, созданные ИИ

Kawasaki оснастит человекоподобного робота Kaleido физическим ИИ для работы на заводах

Kawasaki оснастит человекоподобного робота Kaleido физическим ИИ для работы на заводах

В Германии создают строительных роботов, способных собирать здания почти без участия человека

В Германии создают строительных роботов, способных собирать здания почти без участия человека

Видеоаналитика на базе ИИ позволила найти 250 детей в Новосибирской области

Видеоаналитика на базе ИИ позволила найти 250 детей в Новосибирской области

Ученые МИСИС создали пористые гранулы для костей с защитой от инфекций

Ученые МИСИС создали пористые гранулы для костей с защитой от инфекций

В Казахстане кошек с камерами и ИИ отправили искать пропавших питомцев

В Казахстане кошек с камерами и ИИ отправили искать пропавших питомцев

Из лабораторий — на работу: 7 компаний, создающих человекоподобных роботов для реального мира

Из лабораторий — на работу: 7 компаний, создающих человекоподобных роботов для реального мира

Почему роботы умеют делать сальто, но до сих пор не могут нормально сложить рубашку

Почему роботы умеют делать сальто, но до сих пор не могут нормально сложить рубашку

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Первый складной iPhone не стал революцией: с чем придется мириться владельцам iPhone Duo

Первый складной iPhone не стал революцией: с чем придется мириться владельцам iPhone Duo

Ученые ТПУ синтезировали 6 новых молекул против рака

Ученые ТПУ синтезировали 6 новых молекул против рака

NASA показало марсианский рассвет: Curiosity снял горные хребты на склонах горы Шарп

NASA показало марсианский рассвет: Curiosity снял горные хребты на склонах горы Шарп

BMW представила iX3 M60 xDrive: 612 л.с., разгон до сотни за 3,9 секунды и запас хода 755 км

BMW представила iX3 M60 xDrive: 612 л.с., разгон до сотни за 3,9 секунды и запас хода 755 км

Астрономы обнаружили рекордный радиовсплеск, летевший к Земле 11 миллиардов лет

Астрономы обнаружили рекордный радиовсплеск, летевший к Земле 11 миллиардов лет