Российские учёные совершили прорыв в области квантовых вычислений, создав первый в мире ионный квантовый компьютер на основе многоуровневых систем — «кусептов». Как сообщили в пресс-службе Российского квантового центра (РКЦ), новая вычислительная машина способна выполнять операции с рекордно высокой точностью.
В отличие от большинства существующих квантовых компьютеров, которые используют двухуровневые ячейки (кубиты), прототип РКЦ оперирует семиуровневыми ячейками памяти, или кусептами. Это позволяет значительно увеличить мощность системы при меньшем количестве физических частиц. Созданный процессор на базе 26 ионов кальция по своей вычислительной сложности эквивалентен 72-кубитной системе.
«Всего за четыре года нам удалось во много раз увеличить вычислительную мощность и перейти к прототипу, эквивалентному 72 кубитам», — заявил генеральный директор РКЦ Максим Острась. Он напомнил, что состоятельность многоуровневого подхода центр впервые продемонстрировал в 2021 году, реализовав систему, эквивалентную четырём кубитам.
Ключевым достижением стала не только архитектура, но и точность операций. В ходе испытаний процессор продемонстрировал способность выполнять однокубитные операции с точностью 99,92%, а двухкубитные (критически важные для вычислений) — с точностью 96,5%. По словам руководителя научной группы РКЦ Кирилла Лахманского, это рекордно высокий показатель для систем такого масштаба. Для управления кусептами была разработана уникальная лазерная система и сложная оптическая архитектура.
В ближайшее время учёные планируют использовать новый вычислитель для тестирования алгоритмов, применяемых в решении задач комбинаторной оптимизации и проектировании сетей. Этот успех укрепляет позиции России в гонке за создание практичных квантовых компьютеров.
