Ученые продемонстрировали работу четырехкубитного квантового процессора

Квантовые компьютеры, использующие явления за гранью классической физики, постепенно выходят из плоскости теории. Хотя до создания полноценной машины еще далеко, отдельные элементы уже создаются и показывают свою эффективность.

Ученые НИТУ МИСИС вместе с коллегами из МФТИ впервые в России реализовали действительно работающий четырехкубитный процессор. В его основу легли сверхпроводящие кубиты особого типа — трансмоны, которые менее чувствительны к зарядовому шуму и потому снискали популярность в квантовых вычислениях. 

Авторы разработали квантовую интегральную микросхему (КИМС), которая содержала пять (один не использовался) емкостно шунтированных зарядовых кубитов. Элементы памяти были электрически связаны друг с другом и могли как обмениваться энергией, так и влиять на состояние друг друга. Ученые проверили, как их процессор справится с операцией CZ, когда один кубит поворачивает другой, что нужно для создания квантовой запутанности в схеме и построения различных квантовых алгоритмов. Результаты экспериментов показали точность выполнения реализации свыше 97%. Время одной операции составило 0,025 мкс, и это значит, что за свою «жизнь» квантовый процессор сможет справиться более чем с 3200 операциями.

Следующим этапом проекта станет разработка и испытания 8-кубитных симуляторов и процессоров.