Специалисты Квантового проекта госкорпорации «Росатом» впервые в России провели кубитные операции на планарных ионных ловушках. Как сообщили в пресс-службе «Росатома», освоение данного метода позволит наращивать мощность ионных квантовых компьютеров до показателей, необходимых для их практического использования.
В пресс-службе отметили, что в рамках российской дорожной карты развития квантовых вычислений осуществлен переход к планарной технологии, являющейся приоритетной в мире для развития квантовых вычислителей на ионной платформе. Демонстрация операций состоялась в ходе реализации Квантового проекта, который выполняется под руководством госкорпорации «Росатом».
Достижение принадлежит двум научным коллективам Квантового проекта: группе ФИАН, возглавляемой Ильей Семериковым, и группе Российского квантового центра (РКЦ) под руководством Кирилла Лахманского. Сотрудники ФИАН осуществили захват ионов иттербия-171 в планарные ловушки, их перемещение по чипу и выполнили однокубитные операции. Кроме того, исследователи произвели замер скорости нагрева ионов, которая относится к числу ключевых параметров подобных чип-устройств. В РКЦ эксперименты проводились с ионами кальция: специалисты продемонстрировали захват частиц, их перемещение и однокубитные операции.
Планарные ловушки относятся к категории электромагнитных ловушек, где электроды, создающие радиочастотные и постоянные электрические поля для удержания, размещены на плоскости чипа. Данные 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, а также позволяют формировать зоны с заданными характеристиками для повышения качества операций вне зависимости от числа кубитов в регистре.
Освоение планарной технологии представляет собой существенный этап на пути к созданию промышленных ионных квантовых вычислителей, способных решать прикладные индустриальные задачи. Использование 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 росте числа кубитов позволяет избежать усложнения колебательных спектров и проблем с индивидуальной адресацией.
Старший научный сотрудник ФИАН, ученый Квантового проекта Илья Заливако заявил, что развитие ионных квантовых компьютеров напрямую связано с переходом на планарные технологии. По его словам, это открывает широкие возможности 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, в связи с чем данный результат имеет большое значение как для науки, так и для практики.
Руководитель научной группы РКЦ Кирилл Лахманский отметил, что переход к планарной технологии критически важен для выхода на качественно новый уровень 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.
Источник новости: hi-tech.mail.ru
