В России освоена технология повышения мощности квантовых компьютеров
Ученые Квантового проекта госкорпорации "Росатом" впервые в стране продемонстрировали кубитные операции на планарных ионных ловушках. Это достижение позволит увеличить мощность ионных квантовых компьютеров до уровня, необходимого для их практического использования, как сообщили в пресс-службе "Росатом квантовые технологии". Данную информацию сообщает портал Ferra.
В рамках Квантового проекта, реализуемого под руководством госкорпорации "Росатом", впервые в России были продемонстрированы кубитные операции на планарных ионных ловушках. Это событие является важным шагом в реализации российской дорожной карты по развитию квантовых вычислений, обеспечивая переход к актуальной в мире планарной технологии создания квантовых вычислителей на ионной платформе.
Результат был достигнут двумя научными группами Квантового проекта: группой ФИАН под руководством Ильи Семерикова и группой Российского квантового центра (РКЦ) под руководством Кирилла Лахманского. В ФИАН были продемонстрированы захват ионов иттербия-171 в планарные ловушки, их перемещение и однокубитные операции. Также была измерена скорость нагрева ионов, что является важной характеристикой таких чипов. В РКЦ работа проводилась с ионами кальция, где специалисты продемонстрировали захват частиц, их перемещение и однокубитные операции.
Планарные ловушки представляют собой электромагнитные устройства, в которых электроды, создающие радиочастотные и постоянные электрические поля, располагаются на плоскости - чипе. Эти устройства применяются в квантовых вычислениях для удержания и контроля ионов. Они способны удерживать более 100 кубитов и позволяют интегрировать оптические элементы для манипуляции и считывания кубитов, а также создавать зоны с заданными свойствами для повышения качества операций независимо от количества кубитов в регистре.
Овладение планарной технологией представляет собой значительный шаг к созданию промышленных ионных квантовых вычислителей, способных решать практические задачи. Планарные ловушки позволяют перейти от работы с одной цепочкой ионов к более сложным конфигурациям из нескольких массивов, что упрощает перемещение ионов и увеличивает количество кубитов без усложнения колебательных спектров и индивидуальной адресации.
"На сегодняшний день я уверен, что дальнейшее развитие ионных квантовых компьютеров связано с переходом к планарным технологиям. Это открывает множество возможностей для усовершенствования платформы: более точные и параллельные операции, увеличение числа кубитов, интегрированная фотоника, операции в пределах близких полей. Кроме того, планарные ловушки являются более технологичными. Поэтому данный результат важен как с научной, так и с практической точки зрения", - отметил старший научный сотрудник ФИАН Илья Заливако.
"Переход к планарной технологии является ключевым для достижения нового уровня нашей работы, без которого невозможно создание мощных квантовых вычислителей. Это только первый шаг: мы планируем развивать эту технологию, чтобы участвовать в гонке за квантовые вычисления на основе планарных технологий и к 2030 году достичь уровня ведущих мировых квантовых проектов", - добавил руководитель научной группы РКЦ Кирилл Лахманский.
