Российские ученые создали технологию для производства флаксониумных кубитов

Фото из открытых источников

Российские ученые разработали новую технологию, которая позволяет создавать флаксониумные кубиты с высокой точностью, применяемые в квантовых компьютерах. Об этом сообщает ТАСС со ссылкой на пресс-службу НИТУ МИСИС, где и проводилась основная часть исследований.

Разработка основана на использовании флаксониумов — типа сверхпроводящих кубитов, которые способны хранить квантовое состояние значительно дольше, чем традиционные трансмонные кубиты. В ходе экспериментов исследователям удалось добиться точности однокубитных операций на уровне 99,993%. Это превышает ранее зафиксированные показатели у трансмонов, которые долгое время считались наиболее стабильными элементами квантовых вычислительных систем.

Одним из факторов, обеспечивших столь высокую точность, стала уменьшенная длительность управляющих импульсов — всего шесть наносекунд. Для сравнения, у трансмонных кубитов этот показатель в несколько раз больше, что делает операции с флаксониумами быстрее и потенциально менее подверженными ошибкам.

Работу по созданию таких кубитов возглавила инженер НИТУ МИСИС и научный сотрудник Российского квантового центра Татьяна Чудакова. Она и её коллеги в течение нескольких лет занимались проблемой повышения стабильности и надежности флаксониумных схем, особенно в контексте логических операций между двумя и более кубитами.

Хотя раньше флаксониумы уступали другим типам кубитов при реализации сложных логических операций, ученым удалось преодолеть эти трудности с помощью специально разработанного протокола. Это позволило перейти к следующему этапу — созданию устойчивой технологии масштабируемого производства высококачественных образцов.

К работе были привлечены также специалисты из Института нанотехнологий микроэлектроники РАН. Совместными усилиями удалось не только разработать методику производства, но и изготовить прототипы кубитов, соответствующих мировому уровню качества. Эти образцы могут быть использованы в будущем при построении отечественных квантовых процессоров.

Создание технологии стало частью масштабного стратегического проекта "Квантовый интернет", реализуемого в рамках государственной программы "Приоритет-2030". Также проект поддерживается госкорпорацией "Росатом" в соответствии с дорожной картой по развитию квантовых вычислений в России.

Исследования и разработки в этой области направлены не только на достижение высоких показателей точности, но и на повышение надежности и масштабируемости квантовых систем. Это важно для дальнейшего практического применения квантовых компьютеров в задачах, требующих огромных вычислительных ресурсов, например, в моделировании молекулярных систем, криптографии или обработке больших объемов данных.