Технология предоставит возможность увеличить мощность квантовых компьютеров и приблизит создание промышленных вычислительных систем.
Эксперты Квантового проекта госкорпорации «Росатом» впервые в стране произвели кубитные операции на планарных ионных ловушках. Освоение этого метода даст возможность увеличить мощность ионных квантовых компьютеров до уровней, необходимых для их практического применения.
В пресс-службе подчеркивают, что в рамках российской дорожной карты развития квантовых вычислений осуществлен переход к планарной технологии, которая является приоритетной в мире для создания квантовых вычислителей на ионной платформе. Демонстрация операций была проведена в процессе реализации Квантового проекта, который осуществляется под руководством госкорпорации «Росатом».
Это достижение принадлежит двум научным группам Квантового проекта: команде ФИАН, возглавляемой Ильей Семериковым, и команде Российского квантового центра (РКЦ) под руководством Кирилла Лахманского. Сотрудники ФИАН осуществили захват ионов иттербия-171 в планарные ловушки, их перемещение по чипу и провели однокубитные операции. Кроме того, они произвели замеры скорости нагрева ионов, что является одним из ключевых параметров таких чип-устройств. В РКЦ эксперименты проводились с ионами кальция: специалисты продемонстрировали захват частиц, их перемещение и однокубитные операции.
Планарные ловушки относятся к категории электромагнитных систем, где электроды, создающие радиочастотные и постоянные электрические поля для удержания, расположены на плоскости чипа. Эти устройства применяются в квантовых вычислениях для контроля и удержания ионов. Они обеспечивают возможность удержания более 100 кубитов, допускают интеграцию оптических компонентов для управления и считывания кубитов и позволяют формировать зоны с заданными характеристиками для повышения качества операций, независимо от количества кубитов в регистре.
Освоение планарной технологии представляет собой значимый шаг на пути к созданию промышленных ионных квантовых вычислителей, способных решать прикладные задачи в индустрии. Применение планарных ловушек дает возможность перейти от одной цепочки ионов к более сложным структурам из нескольких небольших массивов, между которыми возможен перенос ионов. Такой подход при увеличении числа кубитов позволяет избежать усложнения колебательных спектров и проблем с индивидуальной адресацией.
Старший научный сотрудник ФИАН, ученый Квантового проекта Илья Заливако отметил, что развитие ионных квантовых компьютеров напрямую связано с переходом на планарные технологии. По его словам, это открывает широкие перспективы для улучшения платформы, включая более точные и параллельные операции, увеличение числа кубитов, интегрированную фотонику и операции в ближних полях. Заливако подчеркнул, что планарные ловушки являются более технологичными, поэтому данный результат имеет большое значение как для науки, так и для практики.
Руководитель научной группы РКЦ Кирилл Лахманский отметил, что переход к планарной технологии крайне важен для достижения качественно нового уровня работы и необходим для создания мощных квантовых вычислителей. Он добавил, что это лишь начальный этап, и в планах группы — развитие данной технологии для участия в гонке за квантовые вычисления и достижения к 2030 году уровня ведущих мировых квантовых проектов.
Фото: hi-tech.mail.ru