СМИ о нас
| 04.07.25 | 03.07.2025 НИА Наука. Российский прототип 50-кубитного квантового компьютера прошёл испытания |
Компьютер создан в рамках дорожной карты «Квантовые вычисления», стартовавшей в 2020 году под эгидой Госкорпорации «Росатом». Как объяснили специалисты, в российском прототипе вычислителя для осуществления квантовых операций используют цепочку из 25 ионов иттербия (¹⁷¹Yb⁺). Их удерживают лазерами и охлаждают почти до абсолютного нуля. В таком состоянии кубитами управляют посредством лазерных импульсов. Квантовые алгоритмы — это последовательности таких воздействий.
«На уровне до полусотни кубитов ионные вычислители — наиболее совершенные среди квантовых устройств. При их создании одна из самых сложных задач — научиться делать запутывающие операции, для чего нужно заставить кубиты взаимодействовать друг с другом контролируемым образом. Ещё один вызов — увеличение числа кубитов без потери качества и скорости операций. Так, в ходе тестирования были исследованы ключевые характеристики прототипа компьютера — достоверность однокубитных и двухкубитных операций, а также время когерентности — согласованной работы кудитов до того, как их квантовое состояние будет разрушено», — рассказал научный сотрудник ФИАН Илья Заливако.
Одна из особенностей отечественного подхода, пояснили разработчики, — применение куквартов. Это системы, в которых ион может одновременно находиться не в двух состояниях, как в кубитах, а в четырёх, что позволяет сохранять и обрабатывать больше информации.
Такая архитектура выгоднее для некоторых квантовых алгоритмов, и чтобы реализовать её, учёные ФИАН предложили ряд оригинальных научных и технических решений. К примеру, разработали новый способ защиты кудитов (ионов, где больше двух кубитов) от декогеренции, что важно, поскольку они, как более сложные, сильнее подвержены разрушению. Также были внедрены новые методы охлаждения ионов, фильтрации шумов лазера и многие другие инновации.
Вместе с тем в процессе испытаний учёные использовали задачи, которые в будущем позволят осуществлять реальные квантовые расчёты. В том числе осуществили алгоритмы Гровера, которые предполагают поиск по неупорядоченной базе данных, рассчитали структуру нескольких молекул и провели симуляцию ряда динамических систем.
Помимо этого, специалисты ФИАН одни из первых в мире применили ионный процессор для решения практически полезных задач. Так, в ходе эксперимента они обучили нейросеть сортировать написанные от руки изображения цифр. В будущем эта технология может применяться, к примеру, для быстрого поиска новых эффективных молекул, распознавания лиц, проверки ДНК и множества других операций.
«Разработанный в нашем Институте прототип квантового компьютера — это не просто экспериментальный прототип — это полноценная платформа для проведения исследований и решения задач. Следующий этап развития системы связан с повышением точности операций и времени когерентности. Помимо этого, мы продолжаем изучать новые подходы к использованию кудитов, где являемся одними из лидеров в мире. Также осваиваем подходы к масштабированию устройств и их серийному производству», — отметил директор ФИАН, академик РАН Николай Колачевский.
Он подчеркнул, что создание коммерческих квантовых компьютеров должно стать итогом следующего этапа дорожной карты. Разработка таких систем потребует их компактизации и автоматизации. Вместе с тем серийные вычислители должны обладать большей надёжностью и не требовать постоянного обслуживания.
| 04.07.25 | 03.07.2025 АМ Медиа. Российские физики успешно испытали отечественный квантовый компьютер |
Квантовый компьютер построен на технологии холодных ионов. Для вычислений используется цепочка из 25 ионов иттербия, которые удерживаются в ловушке с помощью лазеров и охлаждаются до околонулевых температур. Управление кубитами осуществляется с помощью лазерных импульсов.
Ключевая особенность установки — использование кудитов, способных находиться одновременно в четырёх состояниях, в отличие от классических кубитов, ограниченных двумя. Это позволяет обрабатывать больше информации. Учёные ФИАН также предложили ряд решений для совершенствования технологии — в том числе методы охлаждения, подавления шумов и защиты от декогеренции.
В ходе экспериментов в ФИАН реализовали алгоритмы Гровера для поиска по неупорядоченным базам данных, рассчитали структуру нескольких молекул и провели симуляции динамических систем. Кроме того, были проведены эксперименты по обучению нейросетей решению прикладных задач — например, распознаванию рукописных цифр.
По итогам работы участники проекта опубликовали статью в журнале «Успехи физических наук».
«Разработанный в нашем институте квантовый компьютер — это не просто экспериментальный прототип, а полноценная платформа для проведения исследований и решения практических задач. Следующий этап развития системы связан с повышением точности операций и увеличением времени когерентности. Помимо этого, мы продолжаем изучать новые подходы к использованию кудитов, где остаёмся одними из мировых лидеров. Также осваиваем методы масштабирования и серийного производства устройств», — отметил директор ФИАН, академик РАН Николай Колачевский.
| 04.07.25 | 02.07.2025 Смотрим. Квантовые компьютеры позволят решать задачи проектирования новых материалов |
Первый российский 50-кубитный квантовый компьютер успешно прошел тестовые испытания в Физическом институте имени Лебедева РАН, в результате российские ученые не только догнали зарубежных лидеров отрасли, но и установили несколько мировых рекордов. Для некоторых квантовых алгоритмов российские ученые предложили ряд оригинальных научных и технических решений. В будущем эти открытия позволят решать задачи в том числе и в разработке новых лекарств, объяснил научный сотрудник лаборатории «Распределенные квантовые технологии для задач машинного обучения» Физического института имени Лебедева Российской академии наук Илья Заливако.
| 04.07.25 | 02.07.2025 Запорожское агентство новостей. В России протестировали первый 50-кубитный компьютер на холодных ионах |
Ученые из Физического института им. Лебедева РАН в ходе серии исследовательских экспериментов оценили ключевые характеристики первого российского 50-кубитного компьютера, построенного по технологии холодных ионов. Об этом сообщила пресс-служба научной организации.
Как объяснили специалисты, в российском вычислителе для осуществления квантовых операций используют цепочку из 25 ионов иттербия. Их удерживают лазерами и охлаждают почти до абсолютного нуля. В таком состоянии кубитами управляют посредством лазерных импульсов.
«В ходе тестирования были исследованы ключевые характеристики компьютера — достоверность однокубитных и двухкубитных операций, а также время когерентности — согласованной работы кубитов до того, как их квантовое состояние будет разрушено», — рассказал научный сотрудник института Илья Заливако.
В процессе испытаний ученые использовали задачи, которые в будущем позволят осуществлять реальные квантовые расчеты. В том числе осуществили алгоритмы Гровера, которые предполагают поиск по неупорядоченной базе данных, рассчитали структуру нескольких молекул и провели симуляцию ряда динамических систем.
Несмотря на то, что разработчики начинали практически с нуля, по итогам проекта они догнали лидеров отрасли, создав систему, которая по своим характеристикам не уступает аналогам, а по ряду параметров превосходит их.
| 02.07.25 | 01.07.2025 3DNews. Отечественный квантовый процессор с наибольшим числом кубитов прошёл испытания и готов к масштабированию |
Учёные из Физического института имени П. Н. Лебедева РАН опубликовали в журнале «Успехи физических наук» статью о всесторонних испытаниях созданного в России 50-кубитного квантового компьютера на холодных ионах. Это передовая разработка не только в России, но и в мире. Ряд применённых в системе технических решений не имеет аналогов и позволяет запускать квантовые алгоритмы на куквартах — кубитах с четырьмя состояниями.
Ионная ловушка — сердце 50-кубитного квантового процессора. Источник изображения: ФИАН
Российская разработка сравнима с переходом от памяти, записывающей два бита в ячейку, к памяти, записывающей четыре бита. Это не только увеличивает плотность размещения кудитов (кубитов с большим числом поддерживаемых состояний), но и требует более серьёзного подхода к снижению шумов — например, в лазерных импульсах, управляющих кубитами-холодными ионами.
Исследователи изначально поставили перед собой более сложную задачу — добиться возможности запуска на квантовой платформе более сложных алгоритмов без увеличения числа физических кубитов — и успешно её решили. Фактически платформа была создана в октябре 2024 года в рамках реализации дорожной карты «Квантовые вычисления», стартовавшей в 2020 году под эгидой Госкорпорации «Росатом». Спустя пять лет задача была выполнена, что зафиксировано в опубликованной научной работе.
«На уровне до полусотни кубитов ионные вычислители — наиболее совершенные среди квантовых устройств. При их создании одна из самых сложных задач — научиться делать запутывающие операции, для чего нужно заставить кубиты взаимодействовать друг с другом контролируемым образом. Еще один вызов — увеличение числа кубитов без потери качества и скорости операций. Так, в ходе тестирования были исследованы ключевые характеристики компьютера — достоверность однокубитных и двухкубитных операций, а также время когерентности — согласованной работы кудитов до того, как их квантовое состояние будет разрушено», — рассказал научный сотрудник ФИАН Илья Заливако.
Как пояснили специалисты, в российском вычислителе для выполнения квантовых операций используется цепочка из 25 ионов иттербия (¹⁷¹Yb⁺), которые удерживаются лазерами и охлаждаются почти до абсолютного нуля. В таком состоянии кубитами управляют с помощью лазерных импульсов. Квантовые алгоритмы представляют собой последовательности таких воздействий.
В ФИАН отметили, что архитектура кудитов выгодна для ряда квантовых алгоритмов, и для её реализации учёные предложили ряд оригинальных научных и технических решений. В частности, был разработан новый способ защиты кудитов от декогеренции. Из-за большей сложности кудиты сильнее подвержены разрушению квантовых состояний, поэтому методы их защиты требуют более сложных подходов. Также были внедрены новые методы охлаждения ионов, фильтрации лазерных шумов и множество других оригинальных решений.
Для всестороннего испытания разработки были использованы задачи, которые в будущем позволят выполнять реальные квантовые расчёты. В частности, были реализованы алгоритмы Гровера, предполагающие поиск по неупорядоченной базе данных, произведены расчёты структур нескольких молекул, а также выполнены симуляции ряда динамических систем.
Кроме того, специалисты ФИАН одними из первых в мире применили ионный процессор для решения практически полезных задач. Так, в ходе эксперимента была обучена нейросеть, способная распознавать написанные от руки изображения цифр. В будущем такая технология может применяться, например, для быстрого поиска новых эффективных молекул, распознавания лиц, анализа ДНК и множества других задач.
«Разработанный в нашем Институте квантовый компьютер — это не просто экспериментальный прототип — это полноценная платформа для проведения исследований и решения задач. Следующий этап развития системы связан с повышением точности операций и времени когерентности. Помимо этого, мы продолжаем изучать новые подходы к использованию кудитов, где являемся одними из лидеров в мире. Также осваиваем подходы к масштабированию устройств и их серийному производству», — отметил директор ФИАН, академик РАН Николай Колачевский.
На следующем этапе реализации дорожной карты планируется создание коммерческих квантовых компьютеров. Разработка таких систем потребует компактных решений и высокой степени автоматизации. Серийные квантовые вычислители должны быть более надёжными и не требовать постоянного обслуживания.
| 02.07.25 | 01.07.2025 Московский комсомолец. Выполнил запутанную задачу: в России протестирован первый 50-кубитный квантовый компьютер |
Первый российский 50-кубитный квантовый компьютер успешно прошел тестовые испытания в Физическом институте им. Лебедева РАН. Несмотря на то что разработчики начинали практически с нуля, по итогам проекта они догнали зарубежных лидеров отрасли, а в чем-то даже обошли. В чем именно и как, выясняла обозреватель «МК».
Ионная ловушка – сердце 50-кубитного квантового процессора. Фото предоставлено Отделом по связям с общественностью ФИАН
Давайте еще раз разберемся, в чем принципиальное отличие квантового компьютера от обычного. Если единицей информации в классическом компьютере служит бит — элемент, который может быть либо «включен», либо «выключен», то в квантовом устройстве эту роль выполняет кубит, который может находиться в двух состояниях одновременно. Это и увеличивает его вычислительные мощности. Наиболее развитой технологией сегодня считается технология создания кубитов на основе сверхпроводниковых схем. Рекордсменом в этом классе считается 433-кубитный квантовый процессор Quantum Condor от компании IBM.
Как объяснили специалисты, в российском вычислителе в роли кубитов используются ионы, – цепочка из 25 ионов иттербия. Это заряженные атомы, ими заменили используемые ранее сверхпроводящие материалы. Технология ионных кубитов основана на использовании электромагнитных полей для захвата одиночных ионов в пространстве. Эти частицы подвешены в некой ловушке и остаются практически неподвижными, что снижает внешние помехи и позволяет удерживать их квантовое состояние дольше, чем в других системах.
Ионы удерживаются лазерами и охлаждаются почти до абсолютного нуля. В таком состоянии кубитами управляют посредством лазерных импульсов. Квантовые алгоритмы – это последовательности таких воздействий.
«На уровне до полусотни кубитов ионные вычислители – наиболее совершенные среди квантовых устройств, – поясняет научный сотрудник ФИАН Илья Заливако.
Еще одно новшество – увеличение достоверности вычислений за счет изменения архитектуры классических кубитов. Как пояснил «МК» один из разработчиков чудо-машины Илья Семериков, чтобы понять, какой квантовый компьютер лучше, важно учитывать сразу несколько параметров. И количество единиц информации – кубитов – лишь один из них. В компьютере разработчиков из ФИАНа их меньше, чем у мировых лидеров. Но такое малое количество единиц информации окупается высокой достоверностью одно-кубитной и двухкубитной операций.
Как же фиановцы достигли высокого качества? Дело том, что специалисты не пошли проторенной дорогой за своими западными коллегами, а решили задачу лихо, но элегантно, опробовав не простую кубитную (двухуровневую квантовую систему), а сразу четырехуровневую – кудитную, которая эффективней от 2 до 6 раз в зависимости от заложенных алгоритмов вычисления.
Архитектура кудитов выгоднее для некоторых квантовых алгоритмов, – поясняют в институте. Для нее здесь разработали и новый способ защиты ионов-кудитов от разрушения, и новые методы их охлаждения, фильтрации шумов лазера и ряд других инноваций.
Что же считали ученые на своем квантовом компьютере во время тестового испытания? К примеру, они впервые в России осуществили при помощи ионного процессора так называемые алгоритмы Гровера, которые предполагают многократное ускорение алгоритмов поиска несортированных, неупорядоченной баз данных. В ходе эксперимента они обучили при помощи квантового компьютера нейросеть сортировать написанные от руки изображения цифр.
Помимо этого, они рассчитали структуру молекул гидрида лития (LiH) и водорода (H2) и провели симуляцию ряда открытых квантовых систем, где применение кудитов дало существенный выигрыш. В общем, использовали задачи, которые в будущем позволят осуществлять реальные квантовые расчеты, к примеру, быстро распознавать лица в толпе, проверить ДНК, рассчитать точные прогнозы погоды.
Теперь о том, каким будет следующий шаг разработчиков. О нем нам рассказал директор ФИАН, академик РАН Николай Колачевский:
«Разработанный в нашем Институте квантовый компьютер – это не просто экспериментальный прототип. Это полноценная платформа для проведения исследований и решения задач. Следующий этап развития системы связан с повышением точности операций и времени когерентности (сохранения нужного состояния молекул — Авт.). Помимо этого, мы продолжаем изучать новые подходы к использованию кудитов, где являемся одними из мировых лидеров. Также осваиваем подходы к масштабированию устройств. Чтобы в будущем квантовыми компьютерами было удобно пользоваться, они должны быть более компактны, чем сейчас. Кстати, в зарубежных аналогах квантовых ионных компьютеров от американских IonQ, Quantinuum или от британской Oxford Ionics на один ион приходится только один кубит, поэтому масштабировать такие системы им будет сложнее, чем нам, имеющим теперь двухуровневую квантовую систему.
| 02.07.25 | 01.07.2025 IT Speaker. Первый российский квантовый компьютер прошел тестирование |
В России успешно протестирован 50-кубитный квантовый компьютер. Как сообщили в Физическом институте имени Лебедева РАН (ФИАН), результаты испытаний открывают возможности для промышленного производства и коммерческого применения квантовых вычислительных устройств.
В ходе тестов ученые ФИАН проанализировали основные параметры первого российского 50-кубитного компьютера, который создан на основе технологии холодных ионов. Разработка осуществлена в рамках программы «Квантовые вычисления» под управлением «Росатома».
«На уровне до полусотни кубитов ионные вычислители – наиболее совершенные среди квантовых устройств. При их создании одна из самых сложных задач – научиться делать запутывающие операции, для чего нужно заставить кубиты взаимодействовать друг с другом контролируемым образом. Еще один вызов – увеличение числа кубитов без потери качества и скорости операций. Так, в ходе тестирования были исследованы ключевые характеристики компьютера – достоверность однокубитных и двухкубитных операций, а также время когерентности – согласованной работы кубитов до того, как их квантовое состояние будет разрушено», – рассказал научный сотрудник ФИАН Илья Заливако.
В процессе испытаний использовались задачи, которые имитировали реальные квантовые вычисления, включая «алгоритм Гровера» для поиска в неструктурированных данных, расчет структуры молекул и моделирование динамических систем, сообщает ТАСС.
Директор ФИАН, академик РАН Николай Колачевский подчеркнул, что разработанный компьютер – полноценная платформа для исследований и решения задач, а не просто экспериментальный образец. Дальнейшее развитие системы направлено на повышение точности операций и времени когерентности, изучение новых подходов к использованию кубитов и масштабирование устройств для серийного производства. Колачевский отметил, что следующим этапом станет создание коммерческих квантовых компьютеров, которое требует компактизации, автоматизации, повышенной надежности и минимального обслуживания.
Ранее «Росатом» представил обширную базу данных, которая демонстрирует возможности применения квантовых вычислений в 11 секторах экономики, включая разработку лекарств, инженерные задачи и оптимизацию инвестиций.
https://itspeaker.ru/news/pervyy-rossiyskiy-kvantovyy-kompyuter-proshel-testirovanie/
| 02.07.25 | 01.07.2025 Телеграм-канал Фронт российской науки с Веденеевой. В ФИАНе протестирован первый 50-кубитный ионный квантовый компьютер |
В ФИАНе протестирован первый 50-кубитный ионный квантовый компьютер
В роли кубитов используется цепочка из 25 ионов иттербия. Ионы удерживаются лазерами в ловушках и охлаждаются почти до абсолютного нуля. В таком состоянии кубитами управляют посредством лазерных импульсов.
Еще одно новшество – увеличение достоверности вычислений за счет изменения архитектуры классических кубитов. В компьютере разработчиков из ФИАНа их меньше, чем у мировых лидеров, но такое малое количество единиц информации окупается высокой достоверностью некоторых операций. Фиановцы опробовали не простую кубитную (двухуровневую квантовую систему), а сразу четырехуровневую – кудитную, которая эффективней от 2 до 6 раз в зависимости от заложенных алгоритмов вычисления.
При тестировании ученые впервые осуществили алгоритмы Гровера, которые предполагают 4-кратную скорость поиска не сортированных баз данных. При помощи квантового компьютера нейросеть научили сортировать написанные от руки изображения, рассчитывать структуру молекул.
| 02.07.25 | 01.07.2025 Наука Mail. Российский квантовый компьютер на 50 кубитов: испытания технологии ФИАН |
Как ионный квантовый компьютер из России научился читать ваши каракули и ищет лекарства от рака? Узнайте, почему Запад нервничает, а ученые говорят о «полноценной платформе» — и когда квантовые ПК появятся в продаже.
Ионная ловушка — ключевой компонент 50-кубитного квантового процессора — полностью разрабатывалась самими российскими учеными. Источник: пресс-служба ФИАН
Ученые Физического института имени Лебедева РАН (ФИАН) протестировали первый в России 50-кубитный квантовый компьютер, созданный по уникальной технологии с использованием охлажденных ионов. Разработка велась в рамках дорожной карты «Квантовые вычисления» с 2020 года. Как показало новое исследование, отечественная система по ключевым показателям сравнялась с мировыми лидерами, а кое в чем их даже превосходит.
В основе компьютера — цепочка из 25 ионов иттербия, удерживаемых в стабильном положении лазерами при температуре, близкой к абсолютному нулю. Ученые управляют кубитами (квантовыми битами) с помощью точных лазерных импульсов. Особенность российской разработки — использование так называемых куквартов.
Фотографии ионной ловушки, используемой в 50-кубитном вычислителе. На левом снимке изображен фланец с собранной на нем ловушкой, а также внутривакуумным объективом индивидуальной адресации. Справа - электроды ловушки.Источник: Журнал «Успехи физических наук»
В отличие от стандартных кубитов, которые могут находиться в двух состояниях одновременно (0 и 1), кукварт может быть сразу в четырех состояниях. Это значительно увеличивает объем сохраняемой и обрабатываемой информации и открывает новые возможности для некоторых квантовых алгоритмов.
На уровне до полусотни кубитов ионные вычислители — наиболее совершенные среди квантовых устройств. При их создании одна из самых сложных задач — научиться делать запутывающие операции, для чего нужно заставить кубиты взаимодействовать друг с другом контролируемым образом. Еще один вызов — увеличение числа кубитов без потери качества и скорости операций. Илья Заливако
научный сотрудник лаборатории «Распределенные квантовые технологии для задач машинного обучения» Физического института им. П.Н Лебедева РАН
В ходе нынешнего тестирования были исследованы ключевые характеристики компьютера: достоверность однокубитных и двухкубитных операций, а также время когерентности — согласованной работы куквартов до того, как их квантовое состояние будет разрушено. Команда разработала инновационные решения: улучшенное лазерное охлаждение, системы подавления шумов и оригинальные способы контроля над куквартами.
Во время испытаний компьютер решал не только тестовые, но и практические задачи. Он успешно выполнил алгоритм Гровера для быстрого поиска в неупорядоченных данных, рассчитал структуры молекул и смоделировал динамические системы. В ходе эксперимента с обучением нейросети квантовый процессор научился распознавать рукописные цифры.
Исследования, которые велись в ФИАН долгие годы, обеспечили ученым необходимые компетенции для создания квантовых компьютеров.Источник: Российский квантовый центр
Российский квантовый проект, начатый практически с нуля, в итоге не только догнал мировых лидеров, но и предложил уникальные решения на основе куквартов, открывающие путь к более мощным и эффективным квантовым вычислениям.
Статья, подробно описывающая результаты работы, опубликована в открытом доступе в журнале «Успехи физических наук». Это ведущее академическое издание России, посвященное актуальным проблемам физики.
Разработанный в нашем институте квантовый компьютер – это не просто экспериментальный прототип. Это полноценная платформа для проведения исследований и решения задач. Следующий этап развития системы связан с повышением точности операций и времени когерентности. Помимо этого мы продолжаем изучать новые подходы к использованию кудитов, где являемся одними из лидеров в мире. Также мы осваиваем подходы к масштабированию устройств и их серийному производству. Николай Колачевский, директор ФИАН, академик РАН
