Российские ученые стали на шаг ближе к универсальному квантовому компьютеру
Российские ученые из МГТУ им. Н.Э. Баумана совместно с коллегами из университета МИСИС, Российского квантового центра (РКЦ) и ФГУП «ВНИИА им. Н.Л. Духова» предложили и продемонстрировали новый метод реализации быстрой двухкубитной операции на сверхпроводниковых кубитах-флаксониумах, которая может лечь в основу масштабируемых и устойчивых к ошибкам квантовых процессоров. Благодаря исследованию, опубликованному в одном из ведущих научных журналов PRX Quantum (Q1), российские ученые стали еще на один шаг ближе к созданию универсального квантового компьютера, способного решать задачи в области логистики, машинного обучения и криптографии, которые сейчас кажутся практически нерешаемыми.
Главным вызовом при создании универсальных квантовых вычислителей является создание долгоживущих кубитов с высокой точностью операций. Флаксониумы — разновидность сверхпроводниковых кубитов со сложной энергетической структурой, с каждым годом становятся все более привлекательными для ученых благодаря высокой продолжительности жизни и точности работы по сравнению с другими типами кубитов, например, трансмонами. Однако достижение высокой точности двухкубитных запутывающих операций на флаксониумах при эффективном подавлении паразитных взаимодействий, «портящих» квантовое состояние, все еще остается сложной задачей.
В своем исследовании ученые Университета МИСИС, Российского квантового центра, МГТУ им. Н.Э. Баумана и ФГУП «ВНИИА им. Н.Л. Духова» предложили новый подход к выполнению операций CZ на кубитах-флаксониумах, связанных через еще один кубит (связующий элемент), однокубитная операция на котором позволяет эффективно получить двухкубитный гейт, преобразующий входные состояния кубитов на выходные по определённому закону. Точность работы составила 97,6%, а продолжительность операции — всего 44 нс.
Таким образом, российские ученые стали еще на шаг ближе к созданию универсального квантового компьютера, способного решать задачи в различных областях, например для моделирования молекулярных и химических реакций, что станет залогом дальнейшего развития фармацевтики и материаловедения.
Вернуться к новостям
