Исследователи из НИТУ МИСИС разработали сверхпроводниковый квантовый процессор на кубитах-флаксониумах, который выполняет логические операции с участием трёх квантовых ячеек памяти с точностью 99,39%. Это мировой рекорд для логических вентилей такого типа.
Как сообщили в пресс-службе вуза, достигнутая точность сокращает время вычислений и количество операций, в которых могут возникать ошибки. Научный сотрудник НИТУ МИСИС и Российского квантового центра Илья Симаков пояснил: чтобы получить сопоставимый результат с помощью двухкубитных вентилей, их точность должна была бы составлять около 99,94% каждый — это уровень лучших экспериментальных показателей на сверхпроводниковых устройствах, достижение которых остаётся сложной задачей.
Флаксониумы — особый подтип сверхпроводящих кубитов, способных хранить данные значительно дольше других типов. Ранее они уступали в разработке сложных квантовых компьютеров из-за сложностей управления и производства, но за последние годы российские учёные решили большинство этих проблем. Это позволило установить рекорд в исполнении логической операции CCZ, важной для построения квантовых алгоритмов.
При стандартном подходе CCZ-операцию выполняют последовательностью из восьми двухкубитных операций, и каждый дополнительный шаг повышает вероятность ошибки. Два года назад российские физики теоретически показали, что эту операцию можно исполнить примерно за 45 наносекунд, используя три флаксониума и кубит-трансмон. Недавно идею реализовали на практике на трёхкубитном процессоре и показали, что для неё подходят те же принципы формирования микроволновых импульсов, что и для двухкубитных операций. В перспективе это упростит архитектуру квантовых вычислительных систем и облегчит их масштабирование.