В традиционной компьютерной технике информация представлена в виде битов, которые могут быть либо 0, либо 1. В отличие от них квантовые компьютеры используют кубиты, обладающие свойством суперпозиции, что открывает новые возможности в вычислениях. Увеличение масштабов квантовых систем возможно не только за счет добавления кубитов, но и с помощью многоуровневых состояний, таких как кудиты. В зависимости от количества уровней, такие системы могут называться кутритами, кукварты и т.д.
Процессор, созданный с применением 26 ионов кальция, использует кусепты, которые могут принимать значения от 0 до 6. Команда под руководством Кирилла Лахманского разработала специальные лазерные системы, оптическую архитектуру и улучшила электронику управления, что стало ключевым этапом в создании установки. В ходе экспериментов учёные достигли потрясающих результатов: средняя точность однокубитных операций составила 99,92 %, а двухкубитных — 96,5 %. В дальнейшем планируется внедрение поверхностных ионных ловушек, которые позволят точнее контролировать каждый ион и укрепить достоверность вычислений.
Генеральный директор Российского квантового центра Максим Острась отметил, что развитие квантового компьютера не ограничивается простым увеличением количества кубитов. Важно учитывать, как будет масштабироваться выбранная архитектура, чтобы избежать технологических ограничений. Оба подхода — использование кубитов и кудитов — имеют свои преимущества. Пример успешного применения многоуровневой системы был продемонстрирован в 2021 году, когда была создана система из двух куквартов с эквивалентом четырех кубитов.
Кирилл Лахманский выделяет удобство масштабирования процессора на кусептах как одно из основных его достоинств. Он подчеркнул, что возможность увеличения вычислительной мощности как за счет уровня, так и числа ионов открывает новые горизонты. В начале следующего года планируется реализовать алгоритм MaxCut для решения задач, таких как комбинаторная оптимизация, что имеет большое значение для многих областей, включая логистику и проектирование сетей.
Источник: www.gazeta.ruЭто интересно:
