Ученые Российского квантового центра и Физического института им. П. Н. Лебедева РАН первыми в России создали 50-кубитный квантовый компьютер. Разработку вели в рамках дорожной карты развития высокотехнологичной области «Квантовые вычисления», координатором которой выступает Госкорпорация «Росатом».
Работу провела научная группа Российского квантового центра (РКЦ) и Физического института им. П. Н. Лебедева РАН (ФИАН). Экспертную поддержку реализации Дорожной карты оказывает Российская академия наук.
Универсальный квантовый вычислитель на ионной платформе с 50 кубитами в настоящий момент является самым мощным квантовым компьютером в России. Доступ к нему осуществляется через облачную платформу, с помощью которой могут быть запущены базовые квантовые алгоритмы.
Созданный квантовый компьютер базируется на уникальной кудитной технологии, которую российские ученые начали использовать третьими в мире, после Австрии и США.
«Всего четыре года назад самым высоким показателем в стране были два кубита. Сегодня 50 кубитов это лучший результат, но не единственный — мы показали прототипы квантовых компьютеров на четырех платформах, — сказал сооснователь Российского квантового центра Руслан Юнусов. — И это лишь первый шаг на пути к масштабному внедрению квантовых вычислений. В рамках дорожной карты до 2030 года мы займемся разработкой промышленных квантовых компьютеров».
Достижение 50-кубитного результата заняло у научной группы четыре года. Средний показатель продолжительности аналогичных исследований в мире составляет 15 лет. Таким образом, скорость развития российского квантового проекта является одной из самых высоких в мире.
«Все ключевые технологии для нашего квантового компьютера мы сделали сами. Также в нём довольно много оригинальных идей. Например, наша ионная ловушка выполнена из меди. Насколько мы знаем, ни в одной лаборатории в мире никто такого не делает, — отметил один из разработчиков 50-кубитного квантового компьютера Илья Семериков, руководитель группы „Масштабируемые ионные квантовые вычисления“ РКЦ, заведующий лабораторией „Распределённые квантовые технологии для решения задач машинного обучения“ ФИАН. — У нас есть понимание, почему мы действуем так, а не иначе, что позволяет нам двигаться достаточно быстро. Также очень важно, что у нас есть свой технологический стек. Мы прототипируем все необходимые нам компоненты очень быстро, а течение недель или месяцев. Это позволяет нам не сбавлять темп».
Финансирование исследований в рамках дорожной карты «Квантовые вычисления» ведется государством и госкорпорацией Росатом на паритетной основе: общий объем финансирования, предусмотренный на реализацию результата в 2020–2024 годах, составляет 24 млрд рублей, из них 12 млрд — средства федерального бюджета, а более 12 млрд — внебюджетные средства Госкорпорации.
Развитие высокопроизводительных российских квантовых вычислителей при координации Росатома будет продолжено в рамках в рамках федерального проекта «Развитие перспективных технологий» национальной программы «Экономика данных». При этом внимание будет уделено как развитию характеристик квантовых компьютеров, так и созданию условий для их практического применения в экономике страны.
В 2020 году разработки ионных квантовых компьютеров в России начинали с нуля. Впервые российский квантовый компьютер был представлен Президенту России в июле 2023 года на первом Форуме будущих технологий (ФБТ). Это был 16-кубитный компьютер на ионах. Уже на втором ФБТ в феврале 2023 года был продемонстрирован 20-кубитная машина. Менее чем за год ученые увеличили количество кубитов более чем в два раза — до 50. Согласно дорожной карте, этот показатель должен быть достигнут до конца 2024 года.
Сейчас ученые ведут работу над улучшением качества работы квантовых операций и реализации квантовых алгоритмов.
