СМИ о нас

02.07.25 01.07.2025 3DNews. Отечественный квантовый процессор с наибольшим числом кубитов прошёл испытания и готов к масштабированию

Учёные из Физического института имени П. Н. Лебедева РАН опубликовали в журнале «Успехи физических наук» статью о всесторонних испытаниях созданного в России 50-кубитного квантового компьютера на холодных ионах. Это передовая разработка не только в России, но и в мире. Ряд применённых в системе технических решений не имеет аналогов и позволяет запускать квантовые алгоритмы на куквартах — кубитах с четырьмя состояниями.



Ионная ловушка — сердце 50-кубитного квантового процессора. Источник изображения: ФИАН

Российская разработка сравнима с переходом от памяти, записывающей два бита в ячейку, к памяти, записывающей четыре бита. Это не только увеличивает плотность размещения кудитов (кубитов с большим числом поддерживаемых состояний), но и требует более серьёзного подхода к снижению шумов — например, в лазерных импульсах, управляющих кубитами-холодными ионами.

Исследователи изначально поставили перед собой более сложную задачу — добиться возможности запуска на квантовой платформе более сложных алгоритмов без увеличения числа физических кубитов — и успешно её решили. Фактически платформа была создана в октябре 2024 года в рамках реализации дорожной карты «Квантовые вычисления», стартовавшей в 2020 году под эгидой Госкорпорации «Росатом». Спустя пять лет задача была выполнена, что зафиксировано в опубликованной научной работе.

«На уровне до полусотни кубитов ионные вычислители — наиболее совершенные среди квантовых устройств. При их создании одна из самых сложных задач — научиться делать запутывающие операции, для чего нужно заставить кубиты взаимодействовать друг с другом контролируемым образом. Еще один вызов — увеличение числа кубитов без потери качества и скорости операций. Так, в ходе тестирования были исследованы ключевые характеристики компьютера — достоверность однокубитных и двухкубитных операций, а также время когерентности — согласованной работы кудитов до того, как их квантовое состояние будет разрушено», — рассказал научный сотрудник ФИАН Илья Заливако.

Как пояснили специалисты, в российском вычислителе для выполнения квантовых операций используется цепочка из 25 ионов иттербия (¹⁷¹Yb⁺), которые удерживаются лазерами и охлаждаются почти до абсолютного нуля. В таком состоянии кубитами управляют с помощью лазерных импульсов. Квантовые алгоритмы представляют собой последовательности таких воздействий.

В ФИАН отметили, что архитектура кудитов выгодна для ряда квантовых алгоритмов, и для её реализации учёные предложили ряд оригинальных научных и технических решений. В частности, был разработан новый способ защиты кудитов от декогеренции. Из-за большей сложности кудиты сильнее подвержены разрушению квантовых состояний, поэтому методы их защиты требуют более сложных подходов. Также были внедрены новые методы охлаждения ионов, фильтрации лазерных шумов и множество других оригинальных решений.

Для всестороннего испытания разработки были использованы задачи, которые в будущем позволят выполнять реальные квантовые расчёты. В частности, были реализованы алгоритмы Гровера, предполагающие поиск по неупорядоченной базе данных, произведены расчёты структур нескольких молекул, а также выполнены симуляции ряда динамических систем.

Кроме того, специалисты ФИАН одними из первых в мире применили ионный процессор для решения практически полезных задач. Так, в ходе эксперимента была обучена нейросеть, способная распознавать написанные от руки изображения цифр. В будущем такая технология может применяться, например, для быстрого поиска новых эффективных молекул, распознавания лиц, анализа ДНК и множества других задач.

«Разработанный в нашем Институте квантовый компьютер — это не просто экспериментальный прототип — это полноценная платформа для проведения исследований и решения задач. Следующий этап развития системы связан с повышением точности операций и времени когерентности. Помимо этого, мы продолжаем изучать новые подходы к использованию кудитов, где являемся одними из лидеров в мире. Также осваиваем подходы к масштабированию устройств и их серийному производству», — отметил директор ФИАН, академик РАН Николай Колачевский.

На следующем этапе реализации дорожной карты планируется создание коммерческих квантовых компьютеров. Разработка таких систем потребует компактных решений и высокой степени автоматизации. Серийные квантовые вычислители должны быть более надёжными и не требовать постоянного обслуживания.


https://3dnews.ru/1125241/otechestvenniy-kvantoviy-protsessor-s-naibolshim-chislom-kubitov-proshyol-ispitaniya-i-gotov-k-masshtabirovaniyu

02.07.25 01.07.2025 Московский комсомолец. Выполнил запутанную задачу: в России протестирован первый 50-кубитный квантовый компьютер

Первый российский 50-кубитный квантовый компьютер успешно прошел тестовые испытания в Физическом институте им. Лебедева РАН. Несмотря на то что разработчики начинали практически с нуля, по итогам проекта они догнали зарубежных лидеров отрасли, а в чем-то даже обошли. В чем именно и как, выясняла обозреватель «МК».

Ионная ловушка – сердце 50-кубитного квантового процессора. Фото предоставлено Отделом по связям с общественностью ФИАН

Давайте еще раз разберемся, в чем принципиальное отличие квантового компьютера от обычного. Если единицей информации в классическом компьютере служит бит — элемент, который может быть либо «включен», либо «выключен», то в квантовом устройстве эту роль выполняет кубит, который может находиться в двух состояниях одновременно. Это и увеличивает его вычислительные мощности. Наиболее развитой технологией сегодня считается технология создания кубитов на основе сверхпроводниковых схем. Рекордсменом в этом классе считается 433-кубитный квантовый процессор Quantum Condor от компании IBM.

Самый мощный российский квантовый компьютер был создан уже в 2023 году, а в 2025-м, буквально на днях, успешно прошел тестовые испытания. Да, у него не 433-кубита, а всего 50, но дело, как выяснилось, даже для квантовых технологий, – не в количестве...

Как объяснили специалисты, в российском вычислителе в роли кубитов используются ионы, –  цепочка из 25 ионов иттербия. Это заряженные атомы, ими заменили используемые ранее сверхпроводящие материалы. Технология ионных кубитов основана на использовании электромагнитных полей для захвата одиночных ионов в пространстве. Эти частицы подвешены в некой ловушке и остаются практически неподвижными, что снижает внешние помехи и позволяет удерживать их квантовое состояние дольше, чем в других системах.

Ионы удерживаются лазерами и охлаждаются почти до абсолютного нуля. В таком состоянии кубитами управляют посредством лазерных импульсов. Квантовые алгоритмы – это последовательности таких воздействий.

«На уровне до полусотни кубитов ионные вычислители – наиболее совершенные среди квантовых устройств, – поясняет научный сотрудник ФИАН Илья Заливако.

Еще одно новшество – увеличение достоверности вычислений за счет изменения архитектуры классических кубитов. Как пояснил «МК» один из разработчиков чудо-машины Илья Семериков, чтобы понять, какой квантовый компьютер лучше, важно учитывать сразу несколько параметров. И количество единиц информации – кубитов – лишь один из них. В компьютере разработчиков из ФИАНа их меньше, чем у мировых лидеров. Но такое малое количество единиц информации окупается высокой достоверностью одно-кубитной и двухкубитной операций.

Как же фиановцы достигли высокого качества? Дело том, что специалисты не пошли проторенной дорогой за своими западными коллегами, а решили задачу лихо, но элегантно, опробовав не простую кубитную (двухуровневую квантовую систему), а сразу четырехуровневую – кудитную, которая эффективней от 2 до 6 раз в зависимости от заложенных алгоритмов вычисления.

Архитектура кудитов выгоднее для некоторых квантовых алгоритмов, – поясняют в институте. Для нее здесь разработали и новый способ защиты ионов-кудитов от разрушения, и новые методы их охлаждения, фильтрации шумов лазера и ряд других инноваций.

Что же считали ученые на своем квантовом компьютере во время тестового испытания? К примеру, они впервые в России осуществили при помощи ионного процессора так называемые алгоритмы Гровера, которые предполагают многократное ускорение алгоритмов поиска несортированных, неупорядоченной баз данных. В ходе эксперимента они обучили при помощи квантового компьютера нейросеть сортировать написанные от руки изображения цифр.

 Помимо этого, они рассчитали структуру молекул гидрида лития (LiH) и водорода (H2) и провели симуляцию ряда открытых квантовых систем, где применение кудитов дало существенный выигрыш. В общем, использовали задачи, которые в будущем позволят осуществлять реальные квантовые расчеты, к примеру, быстро распознавать лица в толпе, проверить ДНК, рассчитать точные прогнозы погоды.

Теперь о том, каким будет следующий шаг разработчиков. О нем нам рассказал директор ФИАН, академик РАН Николай Колачевский:

«Разработанный в нашем Институте квантовый компьютер – это не просто экспериментальный прототип. Это полноценная платформа для проведения исследований и решения задач. Следующий этап развития системы связан с повышением точности операций и времени когерентности (сохранения нужного состояния молекул — Авт.). Помимо этого, мы продолжаем изучать новые подходы к использованию кудитов, где являемся одними из мировых лидеров. Также осваиваем подходы к масштабированию устройств. Чтобы в будущем квантовыми компьютерами было удобно пользоваться, они должны быть более компактны, чем сейчас. Кстати, в зарубежных аналогах квантовых ионных компьютеров от американских IonQ, Quantinuum или от британской Oxford Ionics на один ион приходится только один кубит, поэтому масштабировать такие системы им будет сложнее, чем нам, имеющим теперь двухуровневую квантовую систему.

https://www.mk.ru/science/2025/07/01/vypolnil-zaputannuyu-zadachu-v-rossii-protestirovan-pervyy-50kubitnyy-kvantovyy-kompyuter.html

02.07.25 01.07.2025 IT Speaker. Первый российский квантовый компьютер прошел тестирование

В России успешно протестирован 50-кубитный квантовый компьютер. Как сообщили в Физическом институте имени Лебедева РАН (ФИАН), результаты испытаний открывают возможности для промышленного производства и коммерческого применения квантовых вычислительных устройств.
 

В ходе тестов ученые ФИАН проанализировали основные параметры первого российского 50-кубитного компьютера, который создан на основе технологии холодных ионов. Разработка осуществлена в рамках программы «Квантовые вычисления» под управлением «Росатома». 

«На уровне до полусотни кубитов ионные вычислители – наиболее совершенные среди квантовых устройств. При их создании одна из самых сложных задач – научиться делать запутывающие операции, для чего нужно заставить кубиты взаимодействовать друг с другом контролируемым образом. Еще один вызов – увеличение числа кубитов без потери качества и скорости операций. Так, в ходе тестирования были исследованы ключевые характеристики компьютера – достоверность однокубитных и двухкубитных операций, а также время когерентности – согласованной работы кубитов до того, как их квантовое состояние будет разрушено», – рассказал научный сотрудник ФИАН Илья Заливако.

В процессе испытаний использовались задачи, которые имитировали реальные квантовые вычисления, включая «алгоритм Гровера» для поиска в неструктурированных данных, расчет структуры молекул и моделирование динамических систем, сообщает ТАСС.

Директор ФИАН, академик РАН Николай Колачевский подчеркнул, что разработанный компьютер – полноценная платформа для исследований и решения задач, а не просто экспериментальный образец. Дальнейшее развитие системы направлено на повышение точности операций и времени когерентности, изучение новых подходов к использованию кубитов и масштабирование устройств для серийного производства. Колачевский отметил, что следующим этапом станет создание коммерческих квантовых компьютеров, которое требует компактизации, автоматизации, повышенной надежности и минимального обслуживания.

Ранее «Росатом» представил обширную базу данных, которая демонстрирует возможности применения квантовых вычислений в 11 секторах экономики, включая разработку лекарств, инженерные задачи и оптимизацию инвестиций. 

https://itspeaker.ru/news/pervyy-rossiyskiy-kvantovyy-kompyuter-proshel-testirovanie/

02.07.25 01.07.2025 Телеграм-канал Фронт российской науки с Веденеевой. В ФИАНе протестирован первый 50-кубитный ионный квантовый компьютер

В ФИАНе протестирован первый 50-кубитный ионный квантовый компьютер

В роли кубитов используется цепочка из 25 ионов иттербия. Ионы удерживаются лазерами в ловушках и охлаждаются почти до абсолютного нуля. В таком состоянии кубитами управляют посредством лазерных импульсов.

Еще одно новшество – увеличение достоверности вычислений за счет изменения архитектуры классических кубитов. В компьютере разработчиков из ФИАНа их меньше, чем у мировых лидеров, но такое малое количество единиц информации окупается высокой достоверностью некоторых операций. Фиановцы опробовали не простую кубитную (двухуровневую квантовую систему), а сразу четырехуровневую – кудитную, которая эффективней от 2 до 6 раз в зависимости от заложенных алгоритмов вычисления.

При тестировании ученые впервые осуществили алгоритмы Гровера, которые предполагают 4-кратную скорость поиска не сортированных баз данных. При помощи квантового компьютера нейросеть научили сортировать написанные от руки изображения, рассчитывать структуру молекул.

https://t.me/frnved/3119

02.07.25 01.07.2025 Наука Mail. Российский квантовый компьютер на 50 кубитов: испытания технологии ФИАН

Как ионный квантовый компьютер из России научился читать ваши каракули и ищет лекарства от рака? Узнайте, почему Запад нервничает, а ученые говорят о «полноценной платформе» — и когда квантовые ПК появятся в продаже.

Ионная ловушка — ключевой компонент 50-кубитного квантового процессора — полностью разрабатывалась самими российскими учеными. Источник: пресс-служба ФИАН

Ученые Физического института имени Лебедева РАН (ФИАН) протестировали первый в России 50-кубитный квантовый компьютер, созданный по уникальной технологии с использованием охлажденных ионов. Разработка велась в рамках дорожной карты «Квантовые вычисления» с 2020 года. Как показало новое исследование, отечественная система по ключевым показателям сравнялась с мировыми лидерами, а кое в чем их даже превосходит.

В основе компьютера — цепочка из 25 ионов иттербия, удерживаемых в стабильном положении лазерами при температуре, близкой к абсолютному нулю. Ученые управляют кубитами (квантовыми битами) с помощью точных лазерных импульсов. Особенность российской разработки — использование так называемых куквартов.

Ловушка ФИАН 50 кубитов

Фотографии ионной ловушки, используемой в 50-кубитном вычислителе. На левом снимке изображен фланец с собранной на нем ловушкой, а также внутривакуумным объективом индивидуальной адресации. Справа - электроды ловушки.Источник: Журнал «Успехи физических наук»

В отличие от стандартных кубитов, которые могут находиться в двух состояниях одновременно (0 и 1), кукварт может быть сразу в четырех состояниях. Это значительно увеличивает объем сохраняемой и обрабатываемой информации и открывает новые возможности для некоторых квантовых алгоритмов.

На уровне до полусотни кубитов ионные вычислители — наиболее совершенные среди квантовых устройств. При их создании одна из самых сложных задач — научиться делать запутывающие операции, для чего нужно заставить кубиты взаимодействовать друг с другом контролируемым образом. Еще один вызов — увеличение числа кубитов без потери качества и скорости операций. Илья Заливако
научный сотрудник лаборатории «Распределенные квантовые технологии для задач машинного обучения» Физического института им. П.Н Лебедева РАН

В ходе нынешнего тестирования были исследованы ключевые характеристики компьютера: достоверность однокубитных и двухкубитных операций, а также время когерентности — согласованной работы куквартов до того, как их квантовое состояние будет разрушено. Команда разработала инновационные решения: улучшенное лазерное охлаждение, системы подавления шумов и оригинальные способы контроля над куквартами.

Во время испытаний компьютер решал не только тестовые, но и практические задачи. Он успешно выполнил алгоритм Гровера для быстрого поиска в неупорядоченных данных, рассчитал структуры молекул и смоделировал динамические системы. В ходе эксперимента с обучением нейросети квантовый процессор научился распознавать рукописные цифры.

Александр Борисенко ФИАН РКЦ

Исследования, которые велись в ФИАН долгие годы, обеспечили ученым необходимые компетенции для создания квантовых компьютеров.Источник: Российский квантовый центр

Российский квантовый проект, начатый практически с нуля, в итоге не только догнал мировых лидеров, но и предложил уникальные решения на основе куквартов, открывающие путь к более мощным и эффективным квантовым вычислениям.

Статья, подробно описывающая результаты работы, опубликована в открытом доступе в журнале «Успехи физических наук». Это ведущее академическое издание России, посвященное актуальным проблемам физики.

Разработанный в нашем институте квантовый компьютер – это не просто экспериментальный прототип. Это полноценная платформа для проведения исследований и решения задач. Следующий этап развития системы связан с повышением точности операций и времени когерентности. Помимо этого мы продолжаем изучать новые подходы к использованию кудитов, где являемся одними из лидеров в мире. Также мы осваиваем подходы к масштабированию устройств и их серийному производству. Николай Колачевский, директор ФИАН, академик РАН

https://science.mail.ru/news/4503-rossijskie-kukvarty/

02.07.25 01.07.2025 Телеграм-канал Наука.рф. В ФИАН успешно испытали 50-кубитный квантовый компьютер

Разработанный в институте компьютер — уже не просто экспериментальный прототип, а полноценная платформа для проведения исследований и решения задач, сообщил директор ФИАН, академик РАН Николай Колачевский. - 5388952065300

Разработанный в институте компьютер — уже не просто экспериментальный прототип, а полноценная платформа для проведения исследований и решения задач, сообщил директор ФИАН, академик РАН Николай Колачевский.

При проведении квантовых операций компьютер используют цепочку из 25 ионов иттербия, которые удерживают лазерами и охлаждают почти до абсолютного нуля.

Важная особенность отечественного подхода — применение куквартов, в которых ион может одновременно находиться не в двух состояниях, как в кубитах, а в четырех. Это позволяет сохранять и обрабатывать больше информации.

Сейчас российские физики осваивают подходы к масштабированию устройств и их серийному производству, также на повестке дня — повышение точности операций.

https://t.me/npnauka/9540

02.07.25 01.07.2025 ВКонтакте Наука.рф. ФИАН успешно испытали 50-кубитный квантовый компьютер

Разработанный в институте компьютер — уже не просто экспериментальный прототип, а полноценная платформа для проведения исследований и решения задач, сообщил директор ФИАН, академик РАН Николай Колачевский.

При проведении квантовых операций компьютер используют цепочку из 25 ионов иттербия, которые удерживают лазерами и охлаждают почти до абсолютного нуля.

Важная особенность отечественного подхода — применение куквартов, в которых ион может одновременно находиться не в двух состояниях, как в кубитах, а в четырех. Это позволяет сохранять и обрабатывать больше информации.

Сейчас российские физики осваивают подходы к масштабированию устройств и их серийному производству, также на повестке дня — повышение точности операций.

https://m.vk.com/wall-215364149_27735

02.07.25 01.07.2025 Одноклассники Наука.рф. ФИАН успешно испытали 50-кубитный квантовый компьютер

Разработанный в институте компьютер — уже не просто экспериментальный прототип, а полноценная платформа для проведения исследований и решения задач, сообщил директор ФИАН, академик РАН Николай Колачевский. - 5388952065300

Разработанный в институте компьютер — уже не просто экспериментальный прототип, а полноценная платформа для проведения исследований и решения задач, сообщил директор ФИАН, академик РАН Николай Колачевский.

При проведении квантовых операций компьютер используют цепочку из 25 ионов иттербия, которые удерживают лазерами и охлаждают почти до абсолютного нуля.
Важная особенность отечественного подхода — применение куквартов, в которых ион может одновременно находиться не в двух состояниях, как в кубитах, а в четырех. Это позволяет сохранять и обрабатывать больше информации.
Сейчас российские физики осваивают подходы к масштабированию устройств и их серийному производству, также на повестке дня — повышение точности операций. Наука.рф #десятилетиенауки

https://ok.ru/group/70000000450836/topic/158179772271892

01.07.25 01.07.2025 CNews. Испытан квантовый компьютер с рекордным для России количеством кубитов

В России испытали 50-кубитный квантовый компьютер. И это уже не прототип, а полноценная платформа, которая способна выполнять реальные вычислительные задачи.

Российский квантовый компьютер

Физический институт имени П.Н. Лебедева РАН (ФИАН) сообщил об успешном испытании квантового вычислительного устройства. Это первый в России 50-кубитный компьютер, построенный по технологии холодных ионов, говорится в сообщении на сайте ФИАН.

Ученым удалось решить проблему увеличения числа кубитов без потери качества и скорости операций. Компьютер по своим характеристикам не уступает аналогам, а по ряду параметров превосходит их, отметили представители института.

Причем, по словам директора ФИАН, академика РАН Николая Колачевского, это не просто экспериментальный прототип, а «полноценная платформа для проведения исследований и решения задач». 

В ФИАН испытали на реальных задачах 50-кубитный квантовый компьютер

Развивать систему планируется в направлении повышения точности операций и времени когерентности (согласованность квантовых колебательных процессов). Изучается также вопрос масштабирования устройств и серийного производства.

Разработка велась в рамках дорожной карты развития высокотехнологичной области «Квантовые вычисления», утвержденной Правительством в 2020 г. и ставящей в качестве одной из целей создание до конца 2024 г. квантового вычислителя мощностью не менее 50 кубитов
Испытание на реальных задачах

В процессе испытаний ученые использовали задачи, которые в будущем позволят проводить реальные квантовые расчеты — осуществили алгоритмы Гровера, которые предполагают поиск по неупорядоченной базе данных; рассчитали структуру нескольких молекул; провели симуляцию ряда динамических систем.

В одном из экспериментов специалисты ФИАН обучили нейросеть сортировать написанные от руки изображения цифр, что может применяться, например, для быстрого поиска новых эффективных молекул, распознавания лиц, проверки ДНК и др.

«В ходе тестирования были исследованы ключевые характеристики компьютера — достоверность однокубитных и двухкубитных операций, а также время когерентности — согласованной работы кудитов до того, как их квантовое состояние будет разрушено», — сказал научный сотрудник ФИАН Илья Заливако

В российском вычислителе ученые используют цепочку из 25 ионов иттербия (¹⁷¹Yb⁺), охлажденных почти до абсолютного нуля. Одна из особенностей отечественного подхода — применение куквартов. Это системы, в которых ион может одновременно находиться не в двух состояниях, как в кубитах, а в четырех, что позволяет сохранять и обрабатывать больше информации, пояснили разработчики.

Кудиты (ионы, где больше двух кубитов) могут находиться в трех (кутриты), четырех (кукварты), пяти (куквинты) и более состояниях. Эти состояния позволяют плотнее кодировать данные в физических носителях, запускать более сложные и комплексные квантовые алгоритмы и наращивать мощность и скорость вычислений квантового процессора. Сейчас же большая часть исследований, посвященных квантовым операциям, сосредоточена на кубитах.
Рекорды по кубитам

Самые передовые системы квантовых вычислений сталкиваются с двойной проблемой — как увеличить количество кубитов и уменьшить частоту ошибок, так как кубиты взаимодействуют с окружением, которое является источником шумов.

Российские ученые из МФТИ запустили первый российский 12-кубитный квантовый процессор в январе 2024 г. В феврале 2024 г. «Росатом» заявлял о создании 20-кубитного квантового компьютера на ионной платформе и 25-кубитного на атомной.

В декабре 2024 г. ученые физического факультета Московского университета и Российского квантового центра представили первый в России прототип 50-кубитного квантового вычислителя на одиночных нейтральных атомах рубидия.

«Прорывом» в квантовых вычислениях осенью 2024 г. СМИ называли 105-кубитный чип Willow от Google. Соединить 1,18 тыс. кубитов удалось калифорнийскому стартапу Atom Computing в октябре 2023 г., что более чем вдвое превысило предыдущее достижение IBM от ноября 2022 года — 433 кубита.

https://www.cnews.ru/news/top/2025-07-01_ispytan_kvantovyj_kompyuter 

01.07.25 01.07.2025 Lessontime.ru. ФИАН и Росатом создали 50-кубитный квантовый компьютер нового поколения

Российские ученые из Физического института им. П.Н. Лебедева РАН (ФИАН) сделали большой рывок в области квантовых вычислений. Аппарат отечественной разработки, построенный на базе 50 кубитов с использованием технологии холодных ионов, с успехом прошел комплекс тестовых испытаний. Экспериментальные результаты убедительно свидетельствуют о том, что устройство соответствует мировым стандартам и во многом превосходит зарубежные аналоги.

Прорыв под руководством Росатома и ведущих ученых

Создание инновационного квантового компьютера происходило в рамках масштабной программы «Квантовые вычисления», реализуемой под эгидой Госкорпорации «Росатом». Этот амбициозный проект стартовал в 2020 году и сразу поставил перед собой цели, отвечающие самым высоким требованиям современной науки. Несмотря на то, что команда начинала практически с нуля, за короткое время удалось сформировать уникальные компетенции и достичь технологического паритета с ведущими мировыми игроками в области квантовых вычислений.

Один из ведущих сотрудников ФИАН, Илья Заливако, отмечает, что ионные квантовые вычислители на базе цепочек иттербия (¹⁷¹Yb⁺) сегодня считаются одними из самых совершенных в мире. Для управления таким вычислителем требуется чрезвычайно точная работа с лазерами: ионы удерживаются и охлаждаются до температур, близких к абсолютному нулю, после чего с помощью лазерных импульсов в нужные моменты времени реализуются сложные квантовые алгоритмы – последовательности воздействий, приводящие к нужным вычислениям.

От кубита к кудиту: новые горизонты квантовой архитектуры

Значимым отличием отечественной разработки стало внедрение кудитов – квантовых ячеек, способных одновременно находиться не в двух, а в четырех состояниях. Это позволяет обрабатывать и хранить вчетверо больше информации по сравнению с традиционными кубитами, открывая путь к новым возможностям для квантовых алгоритмов.

Для реализации сложнейшей архитектуры учёные ФИАН предложили ряд собственных решений: разработаны уникальные методы защиты кудитов от декогеренции (разрушения квантового состояния), внедрены эффективные системы охлаждения ионных цепочек, а также инновационные способы фильтрации шумов от управляющих лазеров. Все это стало ключом к устойчивой работе компьютера и высокой достоверности выполняемых операций.

Реальные задачи и первые уникальные приложения

В ходе испытаний российский квантовый компьютер успешно решал набор задач, которые станут основой будущих прикладных исследований. Среди них – выполнение алгоритма Гровера для поиска по неупорядоченным базам данных, расчет электронной структуры молекул и моделирование динамических физических процессов. 

Особое внимание привлекла возможность применения квантовых процессоров для обработки данных реального мира, например, в задачах распознавания образов. В одном из экспериментов была обучена нейросеть для сортировки рукописных цифр – пример, демонстрирующий значительный потенциал подобных решений для задач искусственного интеллекта, в том числе для анализа ДНК или поиска новых молекул для медицины и химии.

Планы по серийному производству и дальнейшему развитию

Академик РАН Николай Колачевский, возглавляющий ФИАН, подчеркивает, что созданный квантовый компьютер – не просто лабораторный прототип, а полноценная технологическая платформа. Впереди команду ожидает работа по повышению точности операций, увеличению времени когерентности и переходу к использованию кудитов на принципиально новом уровне. Ведутся исследования по масштабированию вычислительных устройств, чтобы вскоре на базе разработанных технологий создавать уже серийные образцы.

Следующий этап реализации программы связан с выводом российских квантовых компьютеров на коммерческий рынок. Для этого потребуется уменьшить размеры установок, повысить уровень автоматизации процессов и добиться максимальной надежности работы устройств без необходимости постоянного обслуживания.

Оптимистичный взгляд в будущее российских квантовых технологий

Разработка 50-кубитного квантового компьютера в ФИАН под руководством Ильи Заливако и при поддержке Николая Колачевского открыла перед российской наукой новые горизонты. Уже сейчас очевидна огромная значимость этих достижений для фундаментальных исследований, промышленности, медицины и искусственного интеллекта. Впереди – создание коммерчески доступных решений, которые позволят реализовать все преимущества квантовых вычислений на практике.

Успехи отечественных ученых вдохновляют: они демонстрируют не только научное превосходство, но и способность преодолевать сложнейшие технологические барьеры. Все это позволяет надеяться, что российская квантовая индустрия станет одним из мировых лидеров и внесет большой вклад в развитие перспективных цифровых и высокотехнологичных отраслей экономики.

Инновационное партнерство: ФИАН и Росатом вместе создают будущее

Проект объединяет усилия талантливых научных коллективов, промышленников и государственных структур. Такое партнерство становится основой для формирования современной инфраструктуры квантовых вычислений в России и выхода отечественных разработок на мировой уровень. Уверенный старт этого уникального проекта уже сегодня вселяет оптимизм в завтрашний день российской науки и технологий.

https://lessontime.ru/2025/07/01/fian-i-rosatom-sozdali-50-kubitnyj-kvantovyj-kompyuter-novogo-pokoleniya/

Подкатегории