Команда физиков из Российского квантового центра и ФИАН им. П. Н. Лебедева РАН продемонстрировала возможность удаленного подключения к отечественному ионному квантовому компьютеру. Исследователям удалось запустить ключевые квантовые алгоритмы, в режиме реального времени подключившись к процессору с классического ПК. Программно-аппаратный комплекс разработан в рамках проекта Лидирующего исследовательского центра «Квантовые вычисления».
Проект по созданию ионного квантового компьютера с облачным доступом был запущен в 2020 году при поддержке Фонда НТИ и Минцифры. Год спустя ученые представили первый результат: прототип из четырех кубит, реализованный на многоуровневых квантовых системах — кудитах. Также в 2021 году команда запатентовала архитектуру созданного квантового процессора, а на следующий год увеличила его мощность до 5 кубит. При участии ученых Сколтеха и ФТИАН им. К. А. Валиева РАН на протяжении всего проекта разрабатывался стек программного обеспечения для работы с ионным квантовым вычислителем, учитывающий особенности его физической реализации.
В конце марта 2023 года группе экспертов Фонда НТИ был продемонстрирован облачный интерфейс для взаимодействия с созданным процессором, выполнен запуск квантовых алгоритмов. В ходе демонстрации физики удаленно запустили на процессоре алгоритм Гровера, используемый для поиска значения по неупорядоченной базе данных, а также алгоритм Бернштейна-Вазирани, применяемый в решении задачи по нахождению n-битного числа. По результатам разработки вычислителя удалось повысить точность однокубитных операций до 90%, двухкубитных — до 80%. Сегодня команда работает над тестированием нового класса — вариационных квантовых алгоритмов, которые представляют большой интерес для прототипирования прикладных задач из области химии, оптимизации и машинного обучения.
«Разработанный в рамках проекта ЛИЦ программно-аппаратный комплекс уникален для России — это единственный процессор с настроенным облачным интерфейсом, который способен оперировать кудитным регистром. Результат проекта представляет высокий научный потенциал для развития российской отрасли квантовых вычислений», — отметил генеральный директор Фонда НТИ Вадим Медведев.
«Мы планируем масштабировать ионный квантовый процессор и в перспективе интегрировать наше программное обеспечение в облачную платформу, разрабатываемую в рамках Дорожной карты по развитию квантовых вычислений. Это позволит значительно расширить ее функциональность за счет возможности работы с кудитными алгоритмами», — сообщил Алексей Федоров, руководитель научной группы «Квантовые информационные технологии»
