Сегодня 02 октября 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

В России запустили самый точный отечественный квантовый процессор

Учёные из научно-образовательного центра «Функциональные микро/наносистемы», созданного на базе МГТУ им. Н.Э. Баумана и Всероссийского научно-исследовательского института автоматики (ВНИИА) им. Н.Л. Духова, запустили сверхпроводниковый квантовый процессор, показавший самую высокую точность операций среди отечественных устройств. Его характеристики сопоставимы с достижениями ведущих мировых разработчиков квантовой техники.

 Источник изображений: пресс-служба МГТУ им. Н. Э. Баумана

Источник изображений: пресс-служба МГТУ им. Н. Э. Баумана

Согласно имеющимся данным, точность выполнения на новом устройстве простых однокубитных алгоритмов составила 99,76 %, а более сложных двухкубитных — 99,11 %. Достигнутые результаты являются рекордными для российской науки и вполне сопоставимы с лучшими достижениями зарубежных разработчиков. Например, самый современный квантовый процессор IBM Torino 133 с архитектурой Heron R1 показывает среднюю точность двухкубитных операций 99,14 %, что незначительно лучше результата российского аналога.

Напомним, квантовые процессоры представляют собой устройства, использующие принципы квантовой физики для обработки информации. Вычислительные операции реализуются с помощью частиц в состоянии суперпозиции, т.е. они могут находиться в нескольких местах или проявлять несколько свойств одновременно. Это даёт возможность осуществлять проведение множества параллельных операций, что повышает скорость расчётов и снижает задействованные для этого вычислительные мощности. При этом результаты квантовых вычислений носят вероятностный характер.

Новый квантовый процессор называется Snowdrop 4Q. Система состоит из чипа на основе четырёх кубитов, модулей считывания их сигналов с параметрическими криоусилителями и блоков управляющей электроники. Полученные характеристики квантового процессора позволили впервые в РФ реализовать серию сложных алгоритмов, состоящих из сотни квантовых логических операций. Помимо прочего, была смоделирована намагниченность материала (модель Изинга), решено уравнение теплопроводности и реализован квантовый алгоритм для решения систем уравнений.

«Лучшее испытание для процессора — это запустить на нём сложный алгоритм с использованием всех имеющихся кубитов, что мы и сделали. Непосредственно калибровка и полная характеризация квантовой системы — сложный процесс, и над ним мы работали последние три месяца. Точности логических операций, которых достиг наш чип, позволили провести целую серию операций, направленных на решение практических задач ФГУП ВНИИА», — рассказал ведущий разработчик квантовых процессоров Научно-образовательного центра Никита Смирнов.

Он также сообщил, что в рамках проведённых экспериментов учёные опробовали свой метод смягчения ошибок, в основе которого нейросетевое обучение. Для оценки результатов, полученных с помощью Snowdrop 4Q, исследователи запустили те же алгоритмы на 127-кубитном чипе IBM Eagle в облачном доступе. В итоге точности отечественного процессора подтвердились на более мощном американском аналоге.

 Результат выполнения алгоритма HHL

Результат выполнения алгоритма HHL

Научный руководитель ВНИИА Александр Андрияш рассказал, что команда исследователей разрабатывает и реализует ряд практически значимых квантовых алгоритмов, которые позволят ускорить процесс решения важных задач для физического моделирования. «Мы достигли знакового результата, к которому шли почти три года — от разработки эффективного квантового алгоритма до его запуска на квантовом «железе». В итоге мы убедились в том, что наш подход работает и, более того, прокладывает путь к созданию практически полезного вычислителя. В планах — дальнейшее улучшение уже серийных технологий изготовления квантовых устройств и увеличение количества кубитов с повышением точности квантовых операций», — рассказал Александр Андрияш.

 Результаты расчетов динамики цепочки Изинга на процессорах Snowdrop 4Q и IBM

Результаты расчетов динамики цепочки Изинга на процессорах Snowdrop 4Q и IBM

Учёный уточнил, что представленная разработка представляет собой сопроцессор для классического компьютера. С его помощью удастся решить наиболее трудные для традиционной микроэлектроники подзадачи. Также известно, что чипы изготовлены по воспроизводимой технологии Научно-образовательного центра, что позволит развивать мощности уже созданного вычислительного комплекса, а также сделает возможным серийное изготовление новых квантовых компьютеров, ориентированных на конкретные технические проекты.

 Результаты характеризации квантового процессора Snowdrop 4Q

Результаты характеризации квантового процессора Snowdrop 4Q

«Результаты, полученные учёными, по сути, означают, что в нашей стране создан независимый, работоспособный, пусть и небольшой, квантовый компьютер. Это даёт возможность отечественным науке и промышленности решать задачи, используя квантовые вычисления, на собственной технологической базе, что позволяет прогрессировать вне зависимости от международной обстановки», — считает профессор кафедры атомной физики, физики плазмы и микроэлектроники МГУ Николай Кленов. По его мнению, уже в скором времени квантовые процессоры станут обязательной частью инфраструктуры любого суперкомпьютера. Такой подход позволит в значительной степени расширить функциональность вычислительных комплексов и обеспечить прорывы в материаловедении, ядерных технологиях, высокоточной микроэлектронике и др.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
«Выживательное» приключение The Last Caretaker о спасающем человечество роботе получило дату релиза в раннем доступе 2 ч.
Разработчики Moonlighter 2: The Endless Vault решили, что в октябре и так выходит слишком много игр — сиквел получил новую дату релиза 3 ч.
Анонсирован Hellreaper — роглайк-экшен про Жнеца Ада и котиков 3 ч.
В Steam вышла демоверсия олдскульного боевика Marvel Cosmic Invasion от создателей Teenage Mutant Ninja Turtles: Shredder’s Revenge 13 ч.
На фоне очередного подорожания в Game Pass Ultimate добавили более 45 игр, включая Hogwarts Legacy — полный список новинок 13 ч.
Microsoft обновила иконки Office — они стали объёмнее и красочнее 15 ч.
Подписка Microsoft 365 Premium теперь доступна всем — Office, GPT-5 и другие ИИ-функции за $20 в месяц 16 ч.
«Тектонический сдвиг»: у Microsoft появится второй гендир — текущий сосредоточится на технических вопросах 16 ч.
«Любим вас больше, чем банкомат — деньги»: хоррор об ужасах долговой ямы CloverPit достиг новой вершины продаж 16 ч.
«Окей, Google, давай пообщаемся»: представлен ИИ-помощник Gemini for Home для умного дома 17 ч.
Huawei представила смартфон Nova 14i на чипе Qualcomm — раньше он уже выходил под именами Enjoy 60x и Nova Y91 24 мин.
«Вас укачает от скорости развития ИИ»: Tenstorrent готовит доступные ИИ-чипы, выпуском которых может заняться даже Intel 32 мин.
OpenAI теперь стоит $500 млрд — компания продала акций на $6,6 млрд 2 ч.
Cerebras привлекла $1,1 млрд инвестиций, получив оценку более $8 млрд 2 ч.
Новые ПК-процессоры Qualcomm построены на передовой архитектуре Arm v9 — несмотря на судебные споры 3 ч.
Акции SK hynix достигли 25-летнего максимума на новости о присоединении к мегапроекту Stargate 4 ч.
Клиентом производственного подразделения Intel может стать AMD — акции Intel скакнули вверх на 7 % 4 ч.
Qualcomm заявила о «полной победе» над Arm в лицензионном споре по делу Nuvia 5 ч.
Apple поставила разработку облегчённой AR-гарнитуры Vision Pro на паузу ради создания умных очков 6 ч.
Моддер из Австралии превратила Lego Game Boy в работающую консоль 7 ч.