В России создан квантовый компьютер с облачным доступом

В России впервые открыт удаленный доступ к ионному компьютеру. Отечественные физики запустили на нем алгоритмы, точность вычисления которых достигла 90%. Теперь команда ученых работает над тестированием вариационных алгоритмов, которые могут быть использованы для прикладных задач из области химии, оптимизации и машинного обучения.

Квантовый компьютер с облачным доступом

В России впервые открыли удаленный доступ к отечественному квантовому компьютеру. Первым его получила команда физиков из Российского квантового центра и ФИАН им. П. Н. Лебедева РАН получила удаленный доступ к пятикубитному квантовому ионному компьютеру. Об этом CNews рассказали представители фонда Национальная технологическая инициатива (НТИ).

Ученым удалось запустить ключевые квантовые алгоритмы, в режиме реального времени подключившись к процессору с ПК. Программно-аппаратный комплекс разработан в рамках проекта Лидирующего исследовательского центра (ЛИЦ) «Квантовые вычисления».

«Разработанный в рамках проекта ЛИЦ программно-аппаратный комплекс уникален для России — это единственный процессор с настроенным облачным интерфейсом, который способен оперировать кубитным регистром», — отметил генеральный директор фонда НТИ Вадим Медведев

Квантовые компьютеры — это новый класс вычислительных устройств, которые благодаря использованию квантовых эффектов способны решать задачи, недоступные самым мощным «классическим» суперкомпьютерам. В частности, это моделирование поведения сложных молекул для разработки новых лекарств и материалов, решение сложных логистических задач, работа с большими данными и др.

История создания

Проект по созданию ионного квантового компьютера с облачным доступом был запущен в 2020 г. при поддержке Фонда НТИ и Минцифры. В 2021 г. ученые представили прототип из четырех кубитов, реализованный на многоуровневых квантовых системах (кудитах). Помимо этого, команда ученых запатентовала архитектуру созданного квантового процессора.

В 2022 г. физики увеличили мощность квантового компьютера до пяти кубитов. При участии ученых Сколтеха и ФТИАН им. К. А. Валиева РАН на протяжении всего проекта разрабатывался стек программного обеспечения для работы с ионным квантовым вычислителем.

В конце марта 2023 г. был продемонстрирован облачный интерфейс для взаимодействия с созданным процессором и выполнен запуск квантовых алгоритмов. Ученые удаленно запустили на процессоре алгоритм Гровера, используемый для поиска значения по неупорядоченной базе данных, а также алгоритм Бернштейна-Вазирани, применяемый в решении задачи по нахождению n-битного числа. По результатам разработки вычислителя удалось повысить точность однокубитных операций до 90%, двухкубитных — до 80%.

Сейчас команда работает над тестированием вариационных квантовых алгоритмов, которые могут быть использованы для прототипирования прикладных задач из области химии, оптимизации и машинного обучения.

Представитель НТИ заверил, что компьютер надежно защищен.

Квантовые технологии в России

В июне 2020 г. CNews рассказал о дорожной карте по развитию технологий квантовых вычислений. Согласно ей, общее финансирование соответствующих мероприятий в 2020-2024 гг. должно составить 23,66 млрд руб. Из этой суммы федеральный бюджет выделит 13,25 млрд руб., внебюджетные источники — 10,4 млрд руб. Сам «Росатом», в рамках внебюджетного финансирования, выделит на развитие квантовых вычислений 1,5 млрд руб.

Ожидается, что к 2030 г. в России такими темпами должен появиться как минимум один стартап-«единорог» в области квантовых вычислений с капитализацией более $1 млрд.