Росатом освоил технологию масштабирования квантовых компьютеров

Учёные Квантового проекта Росатома впервые в России провели квантовые операции на планарных ионных ловушках. Такие ловушки считаются одним из основных способов перейти от нынешних квантовых компьютеров с десятками и сотнями кубитов к гораздо более крупным машинам.

Ионные компьютеры – одно из нескольких направлений мировой квантовой гонки. В них для вычислений используют отдельные заряженные атомы, которыми можно очень точно управлять. Такие машины пока остаются экспериментальными: чтобы перейти к практическим вычислениям, им нужно гораздо больше кубитов, а с ростом их числа становится всё сложнее сохранять точность управления.

Планарные ловушки как раз должны помочь обойти это ограничение. Вместо одной большой группы атомов на чипе создают несколько небольших зон, а ионы перемещают между ними для выполнения нужных операций. Благодаря этому число кубитов можно увеличивать, не усложняя управление всей системой сразу. Похожую архитектуру используют ведущие зарубежные разработчики ионных квантовых компьютеров.

Две российские группы независимо проверили эту технологию с разными атомами: ФИАН работал с иттербием, Российский квантовый центр – с кальцием. Пока это первый этап: исследователи показали захват и перемещение ионов и операции с отдельными кубитами.