Российский квантовый центр разработал процессор на основе 26 ионов кальция, каждый из которых представляет собой семиуровневый кусепт, способный принимать значения от 0 до 6. Это принципиально отличается от классических кубитов с двумя состояниями (0 и 1) или трехуровневых кутритов и четырехуровневых кукварт. Информационная емкость системы эквивалентна 72 традиционным кубитам.
Команда Кирилла Лахманского создала комплекс технологий: специализированные лазерные системы для манипуляции кусептами, сложную оптическую архитектуру, усовершенствованную управляющую электронику и программное обеспечение. Контрольные испытания показали точность 99,92% для однокубитных операций и 96,5% для двухкубитных гейтов — рекордный показатель для квантовых систем такого масштаба.
Ключевое преимущество архитектуры — гибкость масштабирования. Вычислительную мощность можно наращивать двумя путями: увеличением числа уровней кудитов или добавлением новых ионов в систему.
В начале 2026 года планируется реализация алгоритма MaxCut для решения задач комбинаторной оптимизации, важных для логистики, проектирования сетей и статистической физики. В перспективе — интеграция поверхностных ионных ловушек для индивидуального контроля каждого иона, что дополнительно повысит точность вычислений.
«Развитие квантового компьютера не сводится к механическому наращиванию числа кубитов. Уже на ранних этапах команда должна думать наперед о том, как выбранная архитектура будет масштабироваться в будущем и не приведет ли она к технологическому тупику. Кубиты — это один путь, кудиты — другой. Состоятельность многоуровневого подхода мы показали еще в 2021 году, когда Российский квантовый центр впервые реализовал систему из двух куквартов, эквивалентную четырем кубитам. Всего за четыре года нам удалось во много раз увеличить вычислительную мощность и перейти к прототипу, эквивалентному 72 кубитам», — отметил Максим Острась, генеральный директор Российского квантового центра.
«Чем более сложные квантовые системы мы создаем, тем ближе подходим к их практическому применению в индустрии. Ключевое преимущество процессора на кусептах — удобство масштабирования: мы можем кратно наращивать вычислительную мощность как за счет увеличения числа уровней кудитов, так и за счет числа ионов. В начале следующего года мы планируем приступить к реализации алгоритма MaxCut для решения фундаментальной задачи комбинаторной оптимизации, имеющей важное значение для логистики, проектирования сетей и статистической физики», — отметил Кирилл Лахманский, руководитель научной группы Российского квантового центра по созданию квантового компьютера на холодных ионах.
Российский квантовый центр (РКЦ) — научно-технологический центр уникального для России формата, за короткое время занявший лидирующие позиции в области научных исследований, а также в разработке высокотехнологичных коммерческих продуктов на основе квантовых технологий. Именно РКЦ в 2018 году первым в мире запустил квантовый блокчейн, а в 2021 представил первый отечественный ионный квантовый компьютер на кудитах.
