Первый квантовый компьютер на кусептах представили в России

В России впервые специалисты смогли собрать и запустить ионный квантовый компьютер, устройство которого в корне отличается от существующих решений. Компьютер представили в Российском квантовом центре. Приоритетная особенность этой машины — отказ от классической схемы «один кубит — два состояния».

Вместо привычных кубитов ученые задействовали более сложные квантовые элементы с несколькими уровнями состояний. Элементы назвали «кусепты». Они могут кодировать сразу несколько значений внутри одной квантовой ячейки. В результате процессор (был собран всего на 26 ионах кальция) по своим возможностям сопоставим с системой из 72 обычных кубитов — показатель, к которому есть доступ сегодня у ограниченного числа лабораторий в мире.

Создание процессора потребовало не просто сборки установки, а разработки целого технологического стека с нуля. Под руководством Кирилла Лахманского команда спроектировала собственные лазерные комплексы, выстроила сложную оптическую схему, а также создала новые системы управления и программное обеспечение. В ходе экспериментов установка показала высокую стабильность и точность: ошибки при выполнении базовых квантовых операций оказались минимальными даже по мировым меркам.

Генеральный директор РКЦ Максим Острась подчёркивает, что ставка на многоуровневую архитектуру была осознанным решением, принятым несколько лет назад. По его словам, развитие квантовых технологий — это не гонка за числом кубитов, а поиск архитектур, которые позволяют обойти фундаментальные технологические ограничения. Практика показала, что выбранный подход работает.

Главное преимущество новой системы — масштабируемость. Вычислительную мощность можно увеличивать сразу в двух направлениях: либо усложняя сами квантовые уровни, либо добавляя новые ионы в ловушку. Такой подход значительно упрощает переход от экспериментальной установки к прикладным задачам.

В ближайших планах исследователей — переход на поверхностные ионные ловушки, которые дадут возможность управлять каждым ионом по отдельности и ещё сильнее повысить точность вычислений. Также запланирован запуск алгоритма MaxCut — одной из ключевых задач комбинаторной оптимизации, имеющей прикладное значение для логистики, анализа сетей и инженерных расчётов.

Ссылка на источник https://rqc.ru/article/the_first_kusept-based_quantum_computer_in_russia.