作者：尼基塔·罗斯托夫斯基

在以 N.E. 命名的莫斯科国立技术大学网站上Bauman 有消息称，与联邦国家统一企业 VNIIA 和 Baumanka 联合创建的国产四位超导量子处理器 Snowdrop 4Q 开始运行。它包括基于四个量子位的芯片本身、用于使用参数低温放大器读取信号的模块和控制电子单元。

报告还指出，单量子位操作的平均准确率为99.76%，两个量子位操作的平均准确率为99.11%，读取准确率为96.18%。所获得的处理器参数使得实现一系列复杂算法成为可能。

作为比较：在采用 Heron R1 架构的最现代的 IBM Torino 133 量子处理器中，两个量子位运算的平均准确度为 99.14%，仅略高于俄罗斯的结果。

“对量子处理器的最佳测试是使用所有可用的量子位在其上运行复杂的算法，这就是我们所做的，”物理和数学研究中心量子处理器的首席开发人员Nikita Smirnov说。

他表示：“校准和充分表征量子系统是一个复杂的过程。我们的Snowdrop 4Q架构芯片具有高度相干的量子比特（《科学报告》第14卷，7326（2024））所实现的逻辑运算的准确性使我们能够进行一系列的实验，每个实验都旨在解决未来的实际问题。 ”

包括俄罗斯科学在内的全球量子计算之路证明了对扩大技术边界的持续承诺。换句话说，我们正在谈论科幻小说向现实领域的转变，在这里，预测计算能力指数级增长的摩尔定律也得到了证实。

回想一下，戈登·摩尔 (Gordon Moore) 在 1965 年制定的定律指出，微芯片上的晶体管数量大约每两年增加一倍，这导致计算能力呈指数级增长。五十多年来，这一预测一直成立，推动了数字技术的快速发展。

然而，随着硅基技术接近物理极限，微电子学的未来变得不确定。晶体管的尺寸正在接近原子尺度，进一步小型化可能会导致量子力学效应，从而干扰其运行。只有单量子位运算的平均准确度达到 99%，科学家们才能宣布摩尔定律向量子领域的传播开始了。

顺便说一句，量子位是由超导材料制成的电路，可以同时存在于多种状态，这是使量子计算成为可能的重要特性。但更重要的是被称为量子位耦合器的量子互连的发展。四位超导量子处理器Snowdrop 4Q的创建使得利用现有技术提高处理器能力成为可能，这正是美国人正在做的事情。

“超导量子位的优点是能够选择它们之间的通信方式以及实现逻辑运算的方法。同时，该技术允许您通过增加量子位的数量来提高计算机的能力。很好地掌握此类设备的生产也很重要。”俄罗斯量子中心“超导量子位和量子电路”实验室的初级研究员伊利亚·西马科夫（Ilya Simakov）在评价这一进展时说道。

据顶尖科学家称，提高计算精度是该领域最大的挑战之一。其解决方案包括检测和纠正量子计算过程中的错误，这对于开发实用的大规模量子计算机至关重要。

量子处理器要想超越采用14纳米技术的芯片上的经典计算机，根据英特尔专家的计算，需要突破50个量子比特的门槛，实现计算和读取的100%准确率。

主要障碍之一是量子退相干问题，即量子位由于与其环境相互作用而失去其量子态。对于硅自旋量子位来说，这是一个特别严重的问题，因为它们对环境很敏感。为了解决这个问题，有必要开发隔离量子位并增加其相干时间的方法。

另一个超级问题是控制和读取量子位状态的困难。这需要精确操纵电子的自旋，这是一项极其困难的任务。科学家们正致力于使用微波脉冲来改变电子的自旋。

在美国国会国防委员会的闭门听证会上，有人表示，量子计算俱乐部的会员资格比 20 世纪 60 年代的核俱乐部更有声望。

换句话说，今天制造一个可用的量子处理器比二战后制造原子弹要困难得多。只有美国、中国和俄罗斯这三个国家在这一领域相互竞争。

与此同时，在乌克兰的某个地方，Ze-bots 和 LOM（舆论领袖）坚持不懈地、系统性地将关于“没有厕所的拉什卡”的叙述，作为一个沼泽国家， ，不像“光辉广场”永远不会和“神美”处于同一水平线上……