В рамках Квантового проекта «Росатома» ученые впервые в России провели кубитные операции на планарных ионных ловушках, сообщили в госкорпорации.
Планарные ловушки — это тип электромагнитных устройств, в которых электроды, генерирующие радиочастотные и постоянные электрические поля, которые удерживают ионы, располагаются на чипе. Преимущество таких ловушек состоит в способности удерживать больше кубитов (больше 100). Кром того, такая конструкция позволяет интегрировать в чипы оптические элементы манипулирования кубитами и их считывания и создавать зоны с заданными свойствами для улучшения качества операций.
Результат показали сразу две научные группы Квантового проекта — в Физическом институте Российской академии наук под руководством Ильи Семерикова и Квантовом центре во главе с Кириллом Лахманским.
В ФИАН продемонстрировали захват в планарные ловушки ионов иттербия-171, их перемещение вдоль чипа, однокубитные операции. Проведено также измерение одной из наиболее значимых характеристик таких чип-устройств — скорости нагрева ионов.
В Квантовом центре работа велась с ионами кальция: ученые продемонстрировали захват частиц, перемещение ионов и однокубитные операции.
Планарные технологии - это следующий этап на пути к созданию масштабных и в то же время компактных квантовых систем, пригодных для реального использования в вычислениях. Они помогают перейти от работы с единой цепочкой ионов к более сложным конфигурациям из нескольких небольших массивов, ионы между которыми можно перемещать.
«На сегодняшний день у меня нет сомнений, что дальнейшее развитие ионных квантовых компьютеров связано с переходом к планарным технологиям. Это открывает огромное число путей к совершенствованию платформы: более точные и параллельные операции, больше кубитов, интегрированная фотоника, операции в пределах близких полей. Более того, планарные ловушки являются гораздо более технологичными. Поэтому данный результат очень важен как с научной, так и с практической точек зрения», — рассказал ученый проекта, старший научный сотрудник Физического института Илья Заливако.
Без подобных технологий невозможно создание сильных квантовых вычислителей.
Это только первый шаг: мы планируем развивать эту технологию для того, чтобы войти в гонку за квантовые вычисления на основе планарных технологий и на горизонте до 2030 года достичь уровня лидерских мировых квантовых проектов
Если говорить о практическом применении, то овладение планарной технологией предполагает важный шаг в направлении к промышленным ионным квантовым вычислителям, способным решать полезные индустриальные задачи.
Ранее Наука Mail рассказывала, что физики впервые запутали солнечный свет в квантовой системе.