Российские ученые создали первый отечественный квантовый компьютер с новой архитектурой. В нем используются не обычные кубиты, а кусепты — семиуровневые ячейки. Благодаря этому у процессора эквивалентная емкость в 72 кубита. Это ставит российских исследователей в ряд мировых лидеров в этой области.

Классические компы работают с битами (либо 0, либо 1), а квантовые с кубитами, которые могут быть и 0, и 1 одновременно. Чтобы сделать квантовые машины мощнее, можно не только добавлять больше кубитов, но и делать их многоуровневыми. Такие ячейки называются кудиты. В новом процессоре впервые в России использовали семиуровневые кусепты на основе 26 ионов кальция. Каждый кусепт может хранить значение от 0 до 6, что сильно увеличивает информационную плотность системы.

Для создания процессора команда под руководством Кирилла Лахманского разработала кучу уникальных технологий. Это специальные лазеры, сложная оптика и улучшенное ПО. Процессор показал рекордную точность: 99,92% для однокубитных операций и 96,5% для двухкубитных.

Максим Острась, гендир РКЦ, говорит, что это не просто увеличение числа кубитов. Ключевым был переход на многоуровневую архитектуру (кудиты) четыре года назад. Это позволило быстро создать мощный прототип и избежать проблем с развитием.

Кирилл Лахманский отмечает, что процессор на кусептах легко масштабируется. Мощность можно увеличивать, добавляя уровни кудитов или новые ионы. Это открывает дорогу к практическому применению.

В планах команды — улучшить точность вычислений с помощью поверхностных ионных ловушек, которые позволят контролировать каждый ион индивидуально. Уже в начале следующего года они запустят на новом процессоре алгоритм для решения важной задачи комбинаторной оптимизации (MaxCut). Это пригодится в логистике, проектировании сетей и других областях.

Недавно китайские учёные сделали важный шаг вперёд в области квантовых технологий, создав фотонный процессор, который выделяется своими характеристиками. Этот чип способен значительно улучшить работу центров обработки данных для искусственного интеллекта и суперкомпьютеров.