Команда учёных МФТИ и НИТУ МИСиС реализовала четырёхкубитный квантовый процессор и продемонстрировала на нём точности двухкубитных операций CZ более 97%. Эксперимент был проведён в МФТИ 8 ноября.
Для этого использовалась сверхпроводниковая интегральная квантовая микросхема, которая была изготовлена сотрудниками Лаборатории искусственных квантовых систем МФТИ.
Квантовая интегральная микросхема (КИМС) содержит пять ёмкостно шунтированных зарядовых кубитов, один из которых в 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.
 |
| Фотография КИМС с оптического микроскопа (в ложном цвете). |
| Источник: ixbt.com |
Для реализации неразрушающего считывания кубитов посредством индивидуальных микроволновых резонаторов использовался широкополосный джозефсоновский параметрический усилитель, который был разработан совместно МФТИ и НИТУ МИСИС.
«Учёными 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.
Следующим этапом совместного проекта будет разработка и испытания 8-кубитных симуляторов и процессоров.