В России впервые продемонстрирован действующий квантовый процессор

playground.ru:

8 ноября в МФТИ был проведён эксперимент, в котором команда учёных из университетов МФТИ и МИСиС реализовала четырёхкубитный квантовый процессор. Для демонстрации использовалась разработанная и изготовленная сотрудниками лаборатории искусственных квантовых систем МФТИ сверхпроводниковая интегральная квантовая микросхема.

Фотография КИМС с оптического микроскопа (в ложном цвете). Микросхема реализует пять кубитов (ёмкость одного из них отмечена зелёным), связанных с резонаторами (красный) для индивидуального считывания. Каждый кубит снабжен управляющей потоковой линией и антенной для осуществления однокубитных операций (синий и жёлтый соответственно)

Квантовая интегральная микросхема (КИМС) содержит пять кубитов, один из которых в этом эксперименте не использовался. В схеме использованы ёмкостно шунтированные зарядовые кубиты, которые представляют собой нелинейные колебательные LC-контуры, работающие в квантовом режиме. Они 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.

Двухкубитные операции контролируемого одним кубитом поворота другого кубита (называемые операцией CZ), необходимые для создания квантовой запутанности в схеме, показаны на парах соседних кубитов. Точность этих операций измерялась с использованием томографии квантовых процессов и с применением перекрёстного тестирования.

Реализовать калибровку операции CZ позволило дополнительно предоставленное сотрудниками лаборатории сверхпроводящих метаматериалов МИСиС оборудование, а также программный код, созданный в рамках общего