Сегодня 25 мая 2024
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

В России испытали отечественный квантовый процессор с 4 кубитами — он обеспечил высокую точность

Учёные из НИТУ МИСИС и МФТИ впервые в России создали полностью функциональный квантовый процессор с четырьмя кубитами и продемонстрировали на нём точность выполнения двухкубитных операций CZ более 97 %. Следующим шагом станет разработка 8-кубитных симуляторов и процессоров, что обещает подтолкнуть российских разработчиков к реализации более мощных квантовых вычислителей.

 Источник изображений: НИТУ МИСИС

Источник изображений: НИТУ МИСИС

В основе эксперимента лежала созданная в Лаборатории искусственных квантовых систем МФТИ сверхпроводниковая интегральная квантовая микросхема КИМС. Чип содержит пять ёмкостно шунтированных зарядовых сверхпроводящих кубитов, один из которых в данном эксперименте не использовался. Кубиты электрически связаны друг с другом и могут как обмениваться энергией, так и управляемо изменять друг у друга фазу суперпозиций состояний |0⟩ и |1⟩.

Сверхпроводящие кубиты и их конкретное воплощение в виде трансмонов широко используются при создании квантовых вычислителей. Например, трансмоны лежат в основе квантовых компьютеров компаний IBM и Google. В МФТИ также используют этот тип сверхпроводимых элементов, на основе которых спроектировали и изготовили пятикубитный процессор.

Опытный квантовый процессор КИМС МФТИ использует способность кубитов изменять друг у друга фазу суперпозиций состояний для реализации операции CZ — двухкубитной операции, в ходе которой один кубит контролирует поворот другого кубита, что приводит их в состояние квантовой запутанности. Поскольку операция управляемая, это открывает простор для исполнения ряда квантовых алгоритмов, один из которых российские физики успешно и впервые в стране продемонстрировали на четырёхкубитном отечественном квантовом процессоре.

«Для реализации неразрушающего считывания кубитов посредством индивидуальных микроволновых резонаторов исследователи использовали широкополосный джозефсоновский параметрический усилитель, совместно разработанный учеными МФТИ и МИСИС», — сказано в пресс-релизе НИТУ МИСИС.

На представленном изображении ёмкость одного из кубитов представлена зелёным цветом, цепочка резонаторов для индивидуального считывания — красным, индивидуальные управляющие потоковые линии — синим и антенны — жёлтым. Программный код для выполнения алгоритмов создан в НИТУ МИСИС.

«Нам удалось показать высокоэффективные квантовые операции на системе 4-х кубитов, что является уникальным достижением для российских квантовых технологий. В проведенном эксперименте время отдельной логической операции составляет около 0,025 мкс. Это позволяет реализовать более 3200 операций за время жизни квантового состояния процессора. При изготовлении квантовой интегральной микросхемы технологами из МФТИ были отработаны важные особенности технологического процесса, что позволило нам существенно улучшить ключевые характеристики кубитов», — рассказал заведующий Лабораторией искусственных квантовых систем МФТИ Олег Астафьев.

Успешное проведение подобного эксперимента наглядно подтверждает, что уровень развития технологии и экспериментальной базы, достигнутый при сотрудничестве учёных МФТИ и МИСИС достаточен для реализации среднемасштабных квантовых устройств без коррекции ошибок, что они берутся доказать в будущем в процессе создания 8-кубитовых и более мощных квантовых вычислителей.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Вечерний 3DNews
Каждый будний вечер мы рассылаем сводку новостей без белиберды и рекламы. Две минуты на чтение — и вы в курсе главных событий.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Tesla открыла 20 вакансий в сфере ИИ с зарплатой до $360 000 в год 20 мин.
Новая статья: Crow Country — для тех, кто помнит. Рецензия 3 ч.
Скорый анонс новой Doom подтвердил надёжный источник — первые подробности Doom: The Dark Ages 7 ч.
«Лучший экшен 2024 года», кроссплей и никаких микротранзакций: новые подробности Warhammer 40,000: Space Marine 2 8 ч.
Исследование: основной целью хакеров при атаках на промышленность является шпионаж 8 ч.
Обойдёмся без Oracle: «Ростелеком» создаст собственную биллинговую систему с СУБД от «СберТеха» 9 ч.
От бега с ножницами до выдуманных фильмов: ИИ Google чудит с ответами прямо в поиске 9 ч.
«Есть куда стремиться»: глава FromSoftware прояснил будущее Armored Core и ответил на вопрос про Bloodborne 2 10 ч.
Angara Security создала ИБ-платформу предиктивной аналитики на основе баз данных угроз ФСТЭК и MITRE 10 ч.
За первые пять месяцев 2024 года игровые компании уволили более 10 тысяч человек — почти столько же, сколько за весь 2023-й 11 ч.
Gunnir выпустила уникальные видеокарты Photon Arc A750 и Arc A770 в стиле Elden Ring: Shadow of the Erdtree 8 ч.
Продажи смартфонов в Европе закончили трёхлетнее падение, но до полного восстановления рынка ещё далеко 9 ч.
SpaceX Starship в следующий раз полетит в космос 5 июня, но это не точно 10 ч.
Банк России зафиксировал всплеск активности россиян на криптовалютном рынке 12 ч.
Китайские батареи для электромобилей будут вдвое дешевле американских, даже с новыми пошлинами США 12 ч.
SpaceX не нуждается в дополнительном капитале — Маск опроверг слухи о грядущей продаже акций компании 12 ч.
«Царь во дворца»: G.Skill представила флагманскую оперативную память Trident Z5 Royal DDR5 12 ч.
Деньги на ветер: Spotify отключит автомобильные проигрыватели Car Thing и не вернёт средства 12 ч.
Micron заплатит $445 млн за воровство технологий компьютерной памяти у Netlist 13 ч.
Учёные придумали, как ускорить квантовые расчёты с помощью фрактальности 13 ч.