В Китае протестировали квантовый роутер с 98-процентной эффективностью

Исследователи из Китая успешно протестировали квантовый маршрутизатор на базе сверхпроводящей вычислительной системы Origin Wukong. Пропускная способность отдельно взятого узла при трансляции кубитов составила впечатляющие 98%, что знаменует собой важный рубеж на пути к построению масштабируемой квантовой оперативной памяти (QRAM).

Инновационное решение спроектировано под архитектуру bucket-brigade QRAM, где специализированные маршрутизаторы адресно направляют квантовую информацию к целевым ячейкам. По мере расширения емкости памяти неизбежно возрастает и число подобных коммутаторов, из-за чего ключевой технической сложностью остается удержание хрупкого квантового состояния при прохождении сигнала сквозь многоуровневые сетевые структуры.

В рамках научной работы специалисты сконструировали три автономных квантовых маршрутизатора и интегрировали их в единую двухуровневую топологию. Такой подход дал возможность оценить работоспособность технологии как в изолированном виде, так и в составе сложного сетевого контура.

Тестирование одиночного модуля зафиксировало эффективность пересылки на уровне 98%, тогда как после объединения в иерархическую систему параметр закономерно просел до 93%. В ходе испытаний с произвольным доступом точность восстановления квантового состояния оказалась равной 94,8% для одиночного устройства и 82,4% — для двухуровневой сети.

Стоит подчеркнуть, что 98-процентный показатель отражает исключительно производительность изолированного опытного образца, а не общую точность квантового ПК или всей архитектуры QRAM. Падение эффективности при наращивании сетевых каскадов наглядно демонстрирует барьеры, которые предстоит преодолеть физикам при масштабировании подобных систем.

Эксперименты проводились на отечественном сверхпроводящем квантовом компьютере третьего поколения Origin Wukong. По оценкам авторов проекта, предложенная методика в перспективе послужит фундаментом для создания емких хранилищ квантовых данных на имеющейся элементной базе, а также позволит эффективнее сопрягать квантовые процессоры с управляющей периферией.

На данном этапе речь идет исключительно об успешной лабораторной демонстрации принципа квантовой маршрутизации, а не о создании коммерческой QRAM высокой емкости. Дальнейшие шаги команды будут направлены на увеличение числа каскадов и узлов с одновременным удержанием высокой точности передачи информации.

Источник: iXBT