Российские группы учёных провели квантовые операции на ионах иттербия и кальция

Ионные компьютеры представляют собой одно из нескольких направлений мировой квантовой гонки. В таких системах для вычислений используются отдельные заряженные атомы, которыми можно управлять с высокой точностью. Однако подобные машины пока остаются экспериментальными. Для перехода к практическим вычислениям требуется значительное увеличение числа кубитов, а с ростом их количества сохранение точности управления становится всё более сложной задачей.

Планарные ловушки позволяют обойти это ограничение. Вместо одной большой группы атомов на чипе создаётся несколько небольших зон, а ионы перемещаются между ними для выполнения необходимых операций. Такой подход даёт возможность наращивать число кубитов без усложнения управления всей системой одновременно. Аналогичную архитектуру применяют ведущие зарубежные разработчики ионных квантовых компьютеров.

Две российские группы независимо проверили данную технологию на различных атомах. Сотрудники ФИАН работали с иттербием, специалисты Российского квантового центра — с кальцием. На текущем этапе исследователи продемонстрировали захват и перемещение ионов, а также выполнение операций с отдельными кубитами.

Проектирование печатных плат для систем с планарными ловушками требует учёта высокочастотных сигналов управления и минимизации паразитных связей. Сложные печатные платы применяются в цепях подачи электродов и формировании потенциалов для удержания и транспортировки ионов. Кроме того, контроль волнового сопротивления становится критическим при разработке высокочастотных трактов управления квантовыми состояниями.

По материалам: https://dzen.ru/