Ученые НИТУ МИСИС совместно с коллегами из МФТИ впервые в России смогли реализовать четырехкубитный квантовый процессор и продемонстрировать на нем точности двухкубитных операций CZ более 97%.
В эксперименте использовалась разработанная и изготовленная сотрудниками Лаборатории искусственных квантовых систем МФТИ сверхпроводниковая интегральная квантовая микросхема.
Краткая справка:
Компьютеры, которыми мы сейчас пользуемся, используют в качестве единицы информации бит, который может принимать два значения: включено или выключено - 0 или 1. Кубит - как единица информации квантового компьютера, также может быть в позиции 0 или 1, но при этом способен находиться и в их суперпозиции, то есть быть и 0, и 1 одновременно.
Такая суперпозиция позволяет процессору, состоящему из многих кубитов, делать вычисления за максимально короткое время, на несколько порядков превышающее возможности современных компьютеров.
Что представляет собой четырехкубитный процессор?
Разработанная учеными МФТИ квантовая интегральная микросхема содержит 5 кубитов, один из которых в эксперименте не использовался. Кубиты из чистого алюминия (на схеме они представлены крестиками) нанесены на кремниевую пластину по соответствующему рисунку.
Эта микросхема устанавливается в специальный держатель и там работает, если ее охладить до сверхнизких температур - порядка десятков милликельвинов. Квантовая информация в кубитах очень чувствительна к тепловым шумам и электромагнитным помехам, поэтому температура должна быть близкой к абсолютному нулю.
Результаты эксперимента:
Эксперимент был проведен в МФТИ 8 ноября. Реализовать калиброванную операцию CZ с точностью более 97% позволили оборудование, предоставленное учеными Университета науки и технологий МИСИС, и программный код, разработанный ими ранее для демонстрации двухкубитных операций на регистре из двух сверхпроводниковых флаксониевых кубитов.
"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.
"Впервые в России были экспериментально реализованы алгоритмы перекрестно-энтропийного тестирования и квантовой томографии процесса, которые теперь позволяют проводить оценки точности в принципе любых одно- и двухкубитных вентильных операций на системах сверхпроводниковых кубитов", - отметил научный сотрудник лаборатории «Сверхпроводящие метаматериалы» НИТУ МИСИС Илья Москаленко.
Что дальше?
Успехи уже есть - недавно ученые МФТИ и МИСИСС с коллегами из МГТУ им. Баумана собрали другой, двухкубитный процессор, у которого кубиты имели время жизни около 100 микросекунд, что сопоставимо с американскими и китайскими сверхпроводниковыми квантовыми процессорами, которые в мире считаются наиболее продвинутыми.
К тому же ученые из МФТИ и МИСИСС не останавливаются на достигнутом - следующим этапом их совместного проекта станет разработка и испытания 8-кубитных симуляторов и процессоров. Ну, а дальнесрочная мечта Ильи Москаленко - "квантовый компьютер с процессором из тысячи кубитов и с реализованной программой коррекции возможных ошибок, чтобы не терялись данные".
Источник:
- Будущее уже наступило: растворимый кардиостимулятор
- Дрон-охранник Ring от умного дома Амазона
- Tesla готовится к выходу Оптимуса
- В Китае обставили американского робопса: их версия плавает
- Рыба-робот поможет очистить океан от пластика
Главного конструктора посадить за изобретение ну хотя бы восьми-ядерного пенька для начала. как приоритет средние стабильные показатели эквивалента, плюс увлечение скорости теплообмена, внешней нагревательной плоскости. чтобы обеспечить внутренний рынок этого будет вполне достаточно!
Те же микрокомпоненты, сделать с индикаторами повреждений, сломался перегорел, изменил окраску или форму, что бы с тестером всю микросхему не мусолить. Мониторы плазменные хотя бы на 36" вполне достаточно как для частного пользования так и для индустрии.Можно сделать без краёв для компоновки в более большой экран, и небьющиеся (к стати такие уже азиаты выпустили). но замяли так как не не убиваемых бабки не сделаешь!
Ну а так да ! Мы впереди планеты всей!
Судя по твоей логике, человечество должно прекратить смотреть в будущее, и заниматься только доделкой примитивных механизмов, изобретённых 100 лет назад.
100 микросекунд и на свалку?