Всего 35 ультрахолодных ионов. Каждый из них хранит сразу два кубита.
В итоге — 70 кубитов и точность однокубитных операций до 99,98%.
Россия вошла в число шести стран, которые умеют строить такие машины.
Это уже не лабораторный трюк и не демонстрация «на бумаге». Перед нами прототип квантового компьютера на ионах иттербия, созданный в ФИАН совместно с Росатомом в рамках дорожной карты развития квантовых технологий до 2030 года. И это тот случай, когда за сухими цифрами стоит серьёзный инженерный прорыв.
Что произошло на самом деле
Кубит — это не просто «единица информации нового типа». В отличие от обычного бита, который может быть либо нулём, либо единицей, кубит способен находиться в суперпозиции состояний, то есть одновременно содержать оба значения с определённой вероятностью. Именно это свойство даёт квантовым вычислениям их потенциальную мощь.
Но сам по себе кубит бесполезен, если им нельзя точно управлять. В квантовой системе любая ошибка мгновенно разрушает результат, поэтому главная задача инженеров — не просто увеличить число кубитов, а удержать высокую точность операций.
В российской установке используется цепочка из 35 ионов иттербия. Схематично это выглядит так:
ион Yb⁺ — кубит 1 и 2
ион Yb⁺ — кубит 3 и 4
...
35 ионов = 70 кубитов.
Каждый ион кодирует два кубита благодаря особенностям энергетических уровней атома. Это позволило удвоить вычислительный регистр без кратного усложнения всей архитектуры. В результате создан 70-кубитный квантовый регистр с точностью однокубитных операций 99,98% и двухкубитных — более 96%.
Для непосвящённого это просто проценты. Для специалистов — показатель того, что система вышла на уровень, где можно говорить о выполнении полезных алгоритмов.
Почему 70 кубитов — это серьёзно
Ещё недавно в России демонстрировали 50 кубитов. Переход к 70 — это не косметическое улучшение, а рост размерности квантовой системы, а значит, усложнение управления, лазерной стабилизации, калибровки и подавления шумов.
Мир шёл к подобной точности десятилетиями. Зарубежные компании постепенно наращивали регистры, параллельно решая проблему ошибок. Российские учёные прошли этот путь в сжатые сроки, фактически догнав мировую динамику по ключевым параметрам.
Важно понимать: для реализации практически значимых квантовых алгоритмов требуется масштабируемость. Нужна система, которая не рассыпается при увеличении числа кубитов. 70 — это уже рубеж, за которым начинаются эксперименты с задачами реального уровня сложности.
Это означает одно — мы не просто повторяем чужие решения, а формируем собственную инженерную школу в области квантовых вычислений.
Где это будет применяться
Квантовый компьютер — это не «быстрее считать таблицы». Его сила в моделировании сложных квантовых систем.
Прежде всего — химия и фармацевтика. Моделирование молекул и реакций, которые классический суперкомпьютер рассчитывал бы тысячи лет, становится принципиально возможным. Это путь к новым лекарствам и материалам с заданными свойствами.
Энергетика и авиация — разработка сверхпрочных сплавов и катализаторов.
Искусственный интеллект — оптимизация сложных алгоритмов обучения.
Астрофизика — моделирование процессов в экстремальных условиях.
Логистика и промышленность — решение задач оптимизации высокой размерности.
Иными словами, это инструмент для тех областей, где сегодня упираются в пределы классических вычислений.
Почему это вопрос технологической независимости
В XXI веке независимость измеряется не только ресурсами. Она измеряется способностью считать сложнее других.
Квантовые технологии — это контроль над будущими вычислениями. Это возможность разрабатывать собственные алгоритмы, собственные программные стеки, собственные прикладные решения в фармацевтике, энергетике и оборонной сфере.
Если страна не участвует в квантовой гонке, она неизбежно будет зависеть от чужих платформ и ограничений. Сегодня Россия — в первой шестерке стран, создавших работающие квантовые процессоры на 50 и более кубитов, и в числе трёх стран, развивающих сразу четыре платформы: ионную, атомную, фотонную и сверхпроводниковую.
Это уже не эксперимент энтузиастов, а системная работа.
Масштаб проекта
Квантовое направление координирует Росатом.
В проекте участвуют 19 организаций и более 600 специалистов — физики, инженеры, программисты, специалисты по лазерной технике и криогенике. Созданы прототипы вычислителей на четырёх платформах. Дорожная карта продлена до 2030 года, а задачи смещаются от демонстраций к прикладным эффектам.
Это важно: речь идёт не о разовом рекорде, а о выстроенной инфраструктуре.
Мировая гонка
США, Китай и страны ЕС активно инвестируют в квантовые технологии. Конкуренция высокая и технологически сложная.
Но Россия не наблюдает со стороны. Мы участвуем в формировании новой вычислительной реальности, двигаясь в темпе мировых лидеров и сохраняя собственную научную традицию, которая исторически сильна в атомной физике и лазерных технологиях.
Первая квантовая революция дала миру транзисторы, лазеры и атомную энергетику. Вторая только начинается — и она связана с управлением отдельными квантовыми частицами.
Сегодня цепочка из 35 ультрахолодных ионов в лаборатории — это не просто научная установка. Это символ того, что страна способна создавать технологии завтрашнего дня своими руками.