Ученые совершенствуют квантовые вычисления Представлен новый метод их реализации

Ученые из Университета МИСиС и Российского квантового центра в сотрудничестве с МГТУ имени Баумана и Всероссийским научно-исследовательским институтом автоматики имени Духова совершили значительный прорыв в области квантовых вычислений. Они разработали новый метод реализации быстрых двухквантовых операций на сверхпроводниковых флаксониевых кубитах, который может открыть путь к созданию более устойчивых к ошибкам квантовых процессоров.

Универсальные квантовые компьютеры требуют долгоживущих и точных кубитов. Флаксониум, тип сверхпроводникового кубита со сложной энергетической структурой, предлагает более длительный срок службы и большую точность по сравнению с другими типами кубитов. Флаксониумы отличаются высокой когерентностью, что делает их эффективными для преобразования квантовых состояний. Их нелинейность может сыграть решающую роль в улучшении сверхпроводниковых квантовых схем.

Хотя достижение высокой точности работы с флаксониумами было непростой задачей, исследовательская группа представила новый подход, который связывает флаксониевые кубиты через другой кубит. Этот метод позволил достичь точности работы 97,6% при длительности 44 наносекунды. Исследователи разработали технологию создания сверхпроводниковых цепей на основе флаксониевых кубитов, включающую более сотни технологических операций. Это обеспечивает высокое качество и повторяемость квантовых элементов.

Команда работает над масштабированием этого подхода и изучает возможность выполнения трехквантовых операций на флаксонии с использованием одного элемента перехода. Это достижение может внести значительный вклад в разработку квантовых компьютеров, способных моделировать сложные молекулярные и химические реакции, что особенно полезно для фармацевтической промышленности.

Пока рынок квантовых вычислений находится в стадии развития, ожидаются значительные финансовые вложения. По прогнозам Росконгресса, к 2032 году мировой финансовый сектор может потратить на квантовые вычисления до 19 миллиардов долларов. По оценкам McKinsey, стоимость мирового рынка квантовых вычислений может составить от 9 до 93 миллиардов долларов к 2040 году, признавая текущую неопределенность и расходы, связанные с этой областью.

Что такое квантовые вычисления: