Учёные двух технических вузов России – Московского физико-технического института (МФТИ) и Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» – разработали и продемонстрировали действующий образец первого отечественного 4-кубитного квантового процессора.

Как сообщили создатели, первый эксперимент с использованием новинки был проведен 8 ноября 2022 года. Учёным удалось добиться точности в 97,38% процентов для вентиля CZ (controlled-Z gate 97,38%). Использовалось оборудование (сверхпроводниковая интегральная квантовая микросхема) собственного производства и отечественное ПО.

Учёные МФТИ разработали квантовую интегральную микросхему (КИМС), которая содержит пять зарядовых кубитов, но один них в проведенном эксперименте не использовался.

Квантовая интегральная микросхема, изображение с оптического микроскопа

«Нам удалось показать высокоэффективные квантовые операции на системе 4 кубитов, что является уникальным достижением для российских квантовых технологий. В проведенном эксперименте время отдельной логической операции составляет около 0,025 микросекунд. 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», — отметил заведующий лабораторией искусственных квантовых систем МФТИ Олег Астафьев.

Оборудование, использовавшееся для эксперимента

По словам исследователей, эксперимент показывает, что уровня развития технологии и экспериментальной базы достаточно для создания среднемасштабных квантовых устройств без коррекции ошибок. Следующим этапом российского научного проекта станет разработка и испытания 8-кубитного квантового процессора.

Напомним, 10 дней тому назад IBM продемонстрировала самый большой квантовый процессор с 433 кубитами на интегральной микросхеме. Однако тот чип не использовался ни для каких вычислений.