Ученые из МИСИС и РАН достигли рекорда в точности операций кубитов-флаксониумов, установив показатель на уровне 99,993%. Эта прорывная разработка позволяет значительно повысить точность квантовых вычислений и открывает новые горизонты для создания отечественных квантовых процессоров.
Рекордная точность вычислений
Исследовательские группы лаборатории сверхпроводниковых квантовых технологий НИТУ МИСИС и лаборатории квантовых технологий ИНМЭ РАН сообщают о достижении рекорда в точности работы кубитов-флаксониумов. В ходе эксперимента точность однокубитных операций составила 99,993%, что существенно превышает предыдущие мировые достижения. По словам Михаила Тархова, начальника лаборатории квантовых технологий ИНМЭ РАН, такой результат является «рекордным даже на фоне достижений мировых гигантов, таких как Google и IBM».
Эти достижения открывают перспективы для создания высокоэффективных квантовых процессоров, которые могут сыграть ключевую роль в развитии отечественных квантовых вычислений и квантовых технологий в целом. Работа продолжается над масштабированием схем и улучшением времени когерентности квантовых колебательных процессов.
Сверхпроводниковые квантовые схемы: флаксониумы против трансмонов
На сегодняшний день трансмоны остаются основным типом кубитов в квантовых компьютерах, используемых такими компаниями, как Google и IBM. Однако они имеют ограниченное время когерентности и точность операций. В отличие от трансмонов, флаксониумы представляют собой более сложную альтернативу, требующую создания цепочек из десятков джозефсоновских переходов.
Тестирование кубитов-флаксониумов показало точность операций на уровне 99,993%, что значительно превосходит результаты трансмонов. Существенным фактором, повлиявшим на достижение такой высокой точности, является использование очень коротких управляющих импульсов — всего 6 наносекунд, что в несколько раз короче, чем у трансмонов. Эти импульсы способствуют минимизации ошибок и улучшению стабильности квантовых вычислений.
Проблемы с точностью: влияние шумов на квантовые компьютеры
Одной из основных проблем квантовых вычислений является высокая чувствительность кубитов к шумам и внешним возмущениям, таким как электромагнитные помехи и изменения температуры. Квантовые компьютеры работают на кубитах, которые хранят и обрабатывают квантовую информацию. Однако любое небольшое нарушение квантового состояния может привести к потере данных и ошибкам в вычислениях.
Флаксониумы, благодаря своим уникальным свойствам, показывают устойчивость к шумам и значительно увеличенное время когерентности. Это открывает возможность для создания более стабильных и точных квантовых систем, что является важным шагом на пути к практическому применению квантовых вычислений в реальных задачах.
Будущее квантовых вычислений в России
Разработка технологии флаксониумов реализуется в рамках стратегического проекта «Квантовый интернет» и Программы «Приоритет-2030», а также в рамках дорожной карты «Квантовые вычисления». Ученые продолжают работу над созданием более мощных и эффективных квантовых процессоров, которые смогут справляться с большими вычислительными задачами и открывать новые возможности для научных исследований и промышленности.
Источник: https://www.cnews.ru/news/top/2025-06-18_rossijskie_uchenye_sovershili
Больше интересного – на медиапортале https://www.cta.ru/