Новости

Работа проведена научной группой Физического института им. П.Н. Лебедева РАН (ФИАН) и Российского квантового центра (РКЦ).

На данный момент универсальный квантовый вычислитель на ионной платформе с 50 кубитами является самым мощным квантовым компьютером в России. Доступ к нему осуществляется через облачную платформу, с помощью которой могут быть запущены базовые квантовые алгоритмы.

Созданный квантовый компьютер базируется на уникальной кудитной технологии, которую российские ученые начали использовать третьими в мире, после Австрии и США. Отечественный проект осуществляется в рамках реализации дорожной карты развития высокотехнологичной области «Квантовые вычисления», координатором которой выступает Госкорпорация «Росатом».

Директор ФИАН Николай Колачевский, выступая с докладом на форуме «Микроэлектроника-2024», отметил практическую значимость квантовых технологий.

«На горизонте 2030 г. квантовые компьютеры будут использоваться для решения практически значимых задач. Несколько лет назад была иллюзия, что квантовые компьютеры заменят классические, а у нас в карманах появятся квантовые телефоны. Скорее всего, этого не произойдет. Производительность классических компьютеров тоже увеличивается, опережения не случится и квантовые технологии, скорее всего, будут использоваться в режиме сопроцессоров для выполнения определенных операций».

Ученый добавил, что лидеров квантовой гонки будет определять освоение и применение технологий микроэлектроники, которые важны для всех платформ. Технологическая база, которую российские ученые смогут освоить, в большой степени будет определять реальное состояние «железа».

Научный сотрудник ФИАН Илья Заливако отметил, что основная цель работы – это создание квантового компьютера, который возможно продуктивно использовать для решения задач. Для этого необходимо увеличивать количество кубитов, увеличивать точность операций, а также оптимизировать вычислители и алгоритмы друг для друга.

«Когда мы разрабатываем квантовое «железо» мы не должны очень далеко отходить от приложения: как же мы в перспективе собираемся его использовать. Поэтому нам важно работать близко с теоретическими подгруппами, чтобы понимать, как мы можем оптимизировать наше «железо», и наиболее эффективно использовать ресурсы», – сказал Илья Заливако.

Достижение 50-кубитного результата заняло у научной группы всего 4 года. Средний показатель продолжительности аналогичных исследований в мире составляет 15 лет. Таким образом, скорость развития российского квантового проекта является одной из самых высоких в мире.

Илья Семериков, научный сотрудник ФИАН:

«Все ключевые технологии для нашего квантового компьютера мы сделали сами. Также в нём довольно много оригинальных идей. Например, наша ионная ловушка выполнена из меди. Насколько мы знаем, ни в одной лаборатории в мире никто такого не делает. У нас есть понимание, почему мы действуем так, а не иначе, что позволяет нам двигаться достаточно быстро. Также очень важно, что у нас есть свой технологический стек. Мы прототипируем все необходимые нам компоненты очень быстро, а течение недель или месяцев. Это позволяет нам не сбавлять темп».

Об особенностях кудитной технологии рассказал научный сотрудник ФИАН Александр Борисенко.

«Мы не первые, кто придумал кудиты. Они существовали и ранее. Но квантовых компьютеров, которые поддерживают эту технологию, на сегодняшний день очень мало. Технология эта очень перспективная. Например, мы показали, что можем очень дешево с точки зрения материальных ресурсов удвоить количество кубитов в нашей системе. Исследования также показали, что ряд квантовых алгоритмов можно выполнять более эффективно, проводя гораздо меньше операций, если использовать кудиты».

Отметим, что данное достижение позволило России войти в число лидеров мировой квантовой гонки и обеспечить суверенные технологии на новых физических принципах для безопасности, а также будущего рывка высокотехнологичных индустрий.