Под эгидой дорожной карты по квантовым вычислениям российские лаборатории представили несколько прототипов квантовых процессоров и ключевые оптические компоненты. Это усилит базу для создания квантовых компьютеров и сенсоров будущего.
Что продемонстрировали учёные
Российские научные группы представили несколько прототипов квантовых процессоров. Одни платформы основаны на ионах, другие на нейтральных атомах. Размерность регистров достигла 70–72 кубитов в разных реализациях. Это новый этап в масштабировании аппаратной базы для квантовых вычислений.
Параллельно разработали первый в России компактный интегральный источник квантового сжатого состояния света. Такой источник даёт оптические сигналы с пониженным квантовым шумом. Он пригоден для сверхчувствительных измерений и для фотонных квантовых схем.
Как это работает простыми словами
Кубит — это квантовый аналог бита. В разных платформах кубит реализуют по-разному: ионы в ловушках, нейтральные атомы в оптических решётках или фотонные состояния в оптике. Удержание и управление десятками кубитов требует точных лазерных систем, стабильных ловушек и аккуратного управления помехами вокруг.
Источник сжатого света создаёт состояние, где один параметр оптического поля «тише» обычного лазерного шума. На практике это повышает чувствительность датчиков и уменьшает погрешности при оптических операциях в квантовых устройствах. Компактная интегральная реализация делает такие датчики более мобильными и готовыми к промышленному применению.
Екатерина Солнцева - директор по квантовым технологиям Госкорпорации «Росатом»За шесть лет реализации в стране квантовой дорожной карты мы сформировали прочную базу, которая позволяет уже сегодня практиковать пилотное индустриальное применение квантовых вычислений. Прежде всего, работа по внедрению квантов стартовала в атомной отрасли
Достижения по точности операций
Испытания продемонстрировали высокие показатели точности. Для однокубитных операций сообщают значения, близкие к идеалу, в ряде экспериментов до 99,9 %. Для двухкубитных операций по итогам контрольных запусков зафиксировали рекордную для российских установок точность до 99,4 %. Эти цифры означают, что ошибки при элементарных квантовых операциях стали заметно реже.
Высокая точность критична. Чем меньше ошибок в гейтах, тем проще создавать схемы коррекции ошибок и тем быстрее можно переходить от лабораторных опытов к прикладным вычислениям. Само по себе число кубитов важно, но ещё важнее сочетание размера регистра и качества операций.
Отдача для науки и промышленности
Появление нескольких платформ на 70+ кубитах даёт исследователям свободу экспериментировать с алгоритмами и архитектурами. Это ускоряет тестирование прикладных задач в химии, материаловедении и оптимизации, где квантовые ускорители могут давать преимущество. Наличие локальных аппаратных платформ облегчает подготовку кадров и снижает зависимость от зарубежных поставок.
Компактный источник сжатого света открывает путь к новым квантовым сенсорам. Такие датчики будут точнее классических аналогов и подойдут для задач навигации, геофизики и диагностики материалов. В совокупности эти результаты укрепляют национальную элементную базу квантовой отрасли.
Куда ведут следующие шаги
Дорожная карта предполагает дальнейшее повышение надёжности и наращивание числа кубитов в 2026–2030 годах. Планируется отработать протоколы коррекции ошибок и собрать пилотные гибридные решения, где классические и квантовые блоки работают вместе для конкретных задач. Параллельно будут расширяться цепочки поставок компонентов, и развиваться экспортный потенциал квантовой фотоники и сенсоров.
Отрасль получит новые инструменты для ускорения научных расчётов и создания сверхчувствительных датчиков. Это долгий путь, но нынешние результаты показывают, что база для такого перехода уже формируется.