Первый действующий квантовый процессор

Исследователи из МФТИ и МИСиС продемонстрировали успешное выполнение квантового вентиля (операции) CZ на квантовом процессоре на основе зарядовых кубитов. В процессе эксперимента ученым удалось достичь точности вычислений более 97%.

Электронная микросхема, разработанная учеными, состоит из пяти емкостно шунтированных зарядовых кубитов. В процессе эксперимента исследователи использовали только четыре из них. Кубиты электрически связаны друг с другом и могут как обмениваться энергией, так и управляемо изменять друг у друга фазу суперпозиций состояний |0⟩ и |1⟩.

Во время демонстрации 8 ноября ученые показали возможность выполнения квантового вентиля CZ с помощью созданной интегральной микросхемы. CZ — это логическая операция, в процессе которой один кубит выполняет контролируемый поворот другого. Она необходима для создания квантовой запутанности.

Результаты эксперимента показали, что время выполнения отдельной логической операции составляет около 25 нс.  Это позволяет реализовать более 3 200 операций за время жизни квантового состояния процессора, отмечают ученые.

Учеными Университета МИСИС и МФТИ впервые в России были экспериментально реализованы алгоритмы перекрестно-энтропийного тестирования и квантовой томографии процесса, которые теперь позволяют проводить оценки точности в принципе любых одно- и двухкубитных вентильных операций на системах сверхпроводниковых кубитов.

Илья Москаленко, научный сотрудник лаборатории «Сверхпроводящие метаматериалы» НИТУ МИСИС 

Источник: Хайтек