В РКЦ представили квантовый компьютер на кусептах

Учёные из Российского квантового центра (РКЦ) представили первый ионный квантовый компьютер на кусептах. Эта квантовая система оперирует сразу семью уровнями квантовых состояний. Новая архитектура позволила построить процессор, эквивалентный 72 кубитам. Система обеспечивает рекордную для квантовых систем такого масштаба точность двухкубитных операций. Как рассказали информационной службе Хабра в пресс‑службе РКЦ, это первая в стране реализация семиуровневой квантовой системы. В мире лишь несколько научных команд достигли сопоставимого результата.

В классических вычислениях минимальной единицей информации является бит. Он принимает значение 0 или 1. Квантовые компьютеры оперируют кубитами. Кубиты способны находиться в двух состояниях одновременно: и 0, и 1. Квантовые системы можно расширять не только за счёт увеличения числа кубитов. Их можно наращивать благодаря увеличению числа уровней.

Многоуровневые квантовые кубиты называют кудитами. Каждый из них имеет собственное название в зависимости от числа уровней. Трёхуровневые кудиты называются кутритами. Четырёхуровневые кудиты называются куквартами. В представленном процессоре использованы 26 ионов кальция. В нём впервые в России реализованы семиуровневые кудиты. Это кусепты, способные принимать значения от 0 до 6.

Для построения процессора команда во главе с Кириллом Лахманским разработала специальные лазерные системы. Работа велась в рамках российского квантового проекта. Была создана сложная оптическая архитектура. Также была усовершенствована управляющая электроника и программное обеспечение. В ходе контрольного эксперимента исследователи реализовали на новом компьютере однокубитные и двухкубитные операции. Средняя точность однокубитных операций составила 99,92%. Точность