Участники российского Квантового проекта реализовали крупнейший в мире многокубитный квантовый гейт на кудитах, использовав 10 ионов для создания обобщённого гейта Тоффоли. 

Этот результат, опубликованный в Physical Review Letters, является прорывом в области квантовых технологий и открывает новые возможности для практического применения квантовых компьютеров.

Кудиты (многоуровневые квантовые системы) позволяют выполнять сложные операции, которые ранее были недоступны из-за высокой ресурсозатратности. Например, в эксперименте точность вычислений повысилась при решении задач оптимизации, логистики и моделирования молекул. Тестирование на алгоритме поиска по неупорядоченной базе данных подтвердило эффективность метода .

Разработка не ограничивается ионными квантовыми компьютерами — метод применим и к другим платформам. Это означает, что технология может быть интегрирована в различные квантовые системы без значительного усложнения их архитектуры .

Работа выполнена научными группами Физического института им. П.Н. Лебедева РАН (ФИАН) и Российского квантового центра под руководством академика Николая Колачевского и Алексея Федорова.

Учёные подчеркивают, что использование кудитов позволяет формировать крупнейшие запутанные состояния, что критично для сложных вычислений. По словам исследовательницы Анастасии Николаевой, метод не требует радикального изменения экспериментальных установок, что ускорит его внедрение.

Это достижение не только укрепляет позиции России в глобальной квантовой гонке, но и приближает эру практического использования квантовых компьютеров для решения реальных задач.