Видеть и делать новое очень большое удовольствие.
В России впервые представлен действующий квантовый процессор
18.11.2022 13:53
Команда ученых МФТИ и НИТУ МИСиС реализовала четырехкубитный квантовый процессор и продемонстрировала на нем точности двухкубитных операций CZ более 97%. В эксперименте использовалась разработанная и изготовленная сотрудниками Лаборатории искусственных квантовых систем МФТИ сверхпроводниковая интегральная квантовая микросхема.
Квантовая интегральная микросхема (КИМС) содержит пять емкостно шунтированных зарядовых кубитов, один из которых в данном эксперименте не использовался. Кубиты электрически связаны друг с другом и могут как обмениваться энергией, так и управляемо изменять друг у друга фазу суперпозиций состояний |0? и |1?. Первый тип взаимодействия используется в экспериментах по квантовому машинному обучению, а второй удобнее для стандартных квантовых алгоритмов.
Для реализации неразрушающего считывания кубитов посредством индивидуальных микроволновых резонаторов использовался широкополосный джозефсоновский параметрический усилитель, также совместно разработанный МФТИ и НИТУ МИСИС.
Двухкубитные операции контролируемого одним кубитом поворота другого кубита (называемые операцией CZ), необходимые для создания квантовой запутанности в схеме, показаны на парах соседних кубитов.
Эксперимент был проведен в МФТИ 8 ноября. Реализовать калиброванную операцию CZ позволило оборудование, предоставленное НИТУ МИСИС, и программный код, разработанный ими ранее. "Учеными Университета МИСИС и МФТИ впервые в России были экспериментально реализованы алгоритмы перекрестно-энтропийного тестирования и квантовой томографии процесса, которые теперь позволяют проводить оценки точности в принципе любых одно- и двухкубитных вентильных операций на системах сверхпроводниковых кубитов", - рассказал научный сотрудник лаборатории "Сверхпроводящие метаматериалы" НИТУ МИСИС Илья Москаленко.
"Нам удалось показать высокоэффективные квантовые операции на системе 4-х кубитов, что является уникальным достижением для российских квантовых технологий. В проведенном эксперименте время отдельной логической операции составляет около 0.025 мкс. Это позволяет реализовать более 3200 операций за время жизни квантового состояния процессора. При изготовлении квантовой интегральной микросхемы технологами из МФТИ были отработаны важные особенности технологического процесса, что позволило нам существенно улучшить ключевые характеристики кубитов", - отметил профессор Олег Астафьев.
Реализация подобного эксперимента показывает, что уровень развития технологии и экспериментальной базы достигнутый при сотрудничестве МФТИ и НИТУ МИСИС достаточен для реализации среднемасштабных квантовых устройств без коррекции ошибок. Следующим этапом совместного проекта является разработка и испытания 8-кубитных симуляторов и процессоров.
Последний вышедший номер
Читайте в номере:
Готовится к печати
Читайте в номере:
Адрес редакции: 117997, Москва, Профсоюзная ул., д. 65, оф. 360
Телефон: (926) 212-60-97.
E-mail: info@avtprom.ru или avtprom@ipu.ru
© ООО Издательский дом "ИнфоАвтоматизация", 2003-2026 гг.
Сайт «Автоматизация в промышленности» предназначен для специалистов по промышленной автоматизации: главных инженеров, главных энергетиков, главных механиков, главных метрологов, инженеров служб АСУ ТП, АСУТП, КИПиА, КИП и А, отделов метрологии, отделов автоматизации, отделов главного инженера, специалистов инжиниринговых и внедренческих фирм, менеджеров фирм системных интеграторов, преподавателей вузов, научных работников, сотрудников научно-исследовательских институтов, студентов и аспирантов.
Сайт «Автоматизация в промышленности» неразрывно связан с одноименным журналом, в котором публикуются концептуальные, научно-практические и внедренческие статьи, посвященные промышленным автоматизированным системам, системам управления бизнес-процессов, программному и алгоритмическому обеспечению, техническим средствам автоматизации, вопросам сертификации, описанию промышленных стандартов, а также обзоры зарубежной прессы.
В каждом номере проводится обсуждение актуальных тем по проблемам создания и применения следующего инструментария: интегрированные АСУ, MES, АСУ П, АСУ ТП, SCADA, АСКУЭ, EAM, ТОИР, ERP, LIMS, ЛИУС, распределенные системы управления, РСУ, система управления качеством выпускаемой продукции, промышленные тренажеры, современные методы и алгоритмы управления и моделирования, коммуникационные средства, GSM–связь, РС-совместимые контроллеры, ПК, человеко-машинный интерфейс, встраиваемые системы, Web-технологии, HTML-технологии, числовое программное управление, ЧПУ, виртуальные приборы, виртуальное измерение, беспроводная связь, имитационное моделирование, Ethernet, Internet-технологии, Industry 4.0, Интернет вещей, промышленный Интернет вещей, IIoT, IoT, Четвертая промышленная революция, навигационные системы, роботы, датчики, сенсоры, диагностика клапанов, водоподготовка, экологические системы, производственная безопасность, идентификация, RFID-технологии, машинное зрение, промышленные сети, средства промышленного монтажа, корпуса и конструктивные решения, пневмоавтоматика, ПЛК, программируемые логические контроллеры, интеллектуальные датчики, сервосистемы, системы поддержки принятия решений и т.д.
Вниманию читателей предлагаются подборки по автоматизации следующих отраслей промышленности и народного хозяйства: металлургия, нефтегазовая отрасль, химическая промышленность, транспорт, сельское хозяйство, комбикормовая и перерабатывающая промышленность, автомобилестроение, энергетика, электроэнергетика, жилищно-коммунальное хозяйство, интеллектуальное здание, умный дом, непрерывное производство (рецептурное), дискретное производство, пищевая промышленность и др.