На платформе Bauman Octillion началось открытое бета-тестирование нового поколения российского сверхпроводникового квантового сопроцессора. Доступ к SnowDrop 8Q обещают сохранять до 20 августа.

К эксперименту можно подключиться из браузера

Сопроцессор разработали в «Квантум Парке» МГТУ имени Н. Э. Баумана и ФГУП «ВНИИА». С 1 августа его подключили к облачной платформе Bauman Octillion: зарегистрированный пользователь может отправить задачу на физический чип, а не только прогнать её на программном эмуляторе.

Доступ выдают по запросу — после регистрации нужно кратко объяснить, для чего нужна система. В официальной документации есть и работа через API: код можно запустить удалённо на SnowDrop 8Q либо локально на модели процессора. Прежний четырёхкубитный SnowDrop 4Q и эмуляторы тоже остаются на платформе.

Восемь кубитов по меркам современной квантовой гонки — скромный масштаб. Но здесь задача другая: дать исследователям и разработчикам стенд, на котором можно проверить алгоритм на настоящем устройстве и сразу увидеть, как на результат влияют шумы и ошибки.

Что изменили в самом процессоре

Слабое место квантовых схем — операции сразу с двумя кубитами. Именно на таких шагах ошибки особенно быстро накапливаются, а полезное квантовое состояние успевает разрушиться раньше, чем программа дойдёт до конца.

В новой версии SnowDrop разработчики изменили архитектуру связей между кубитами и способ управления ими. Метод получил название BAT, или «импульсы летучей мыши»: на чип подают два электрических импульса противоположной полярности, а между ними — короткий корректирующий сигнал. По данным «Квантум Парка», такая последовательность подавляет часть низкочастотного шума, упрощает калибровку и позволяет заменить несколько стандартных команд одной настраиваемой операцией.

Практический смысл довольно земной: чем короче программа, тем больше шансов завершить вычисление до того, как внешние помехи испортят состояние кубитов.

Откуда взялись 99,55%

По данным разработчиков, средняя точность одновременных однокубитных операций составила 99,929% с погрешностью 0,02 процентного пункта. Для двухкубитных операций среднее значение на всех десяти связанных парах оказалось ниже — 99,26% с погрешностью 0,19 пункта. Лучшие пары достигли 99,55%.

Эти числа не означают, что любая программа выдаст верный ответ в 99,55% случаев. Речь о точности отдельных квантовых операций: в длинной цепочке остаточные ошибки складываются. Заявленный уровень выше 99,9% пока тоже не достигнут на устройстве — такую возможность, по сообщению МГТУ, показало численное моделирование архитектуры.

Теоретические и экспериментальные результаты приняты к публикации в журнале Physical Review Applied. На момент объявления, 31 июля, сама статья ещё не вышла, поэтому независимая проверка полной методики и набора измерений остаётся впереди.

Почему важен открытый доступ

Пользователь получает не «квантовый ноутбук в облаке», а место в очереди к лабораторной установке. Для повседневных расчётов классический компьютер остаётся быстрее и удобнее, а восьми кубитов недостаточно, чтобы говорить о практическом квантовом превосходстве.

Зато открытый стенд сокращает путь от формулы до эксперимента. Алгоритм можно сначала отладить на эмуляторе, затем отправить на физический SnowDrop и сравнить результаты. Для студентов это работа с реальным оборудованием, для исследовательских групп — способ проверить идею без собственного криостата и квантового процессора.

Нынешнее окно тестирования ограничено 20 августа. Его главный результат будет виден не по числу регистраций, а по тому, насколько стабильно обновлённая архитектура поведёт себя под чужими задачами — за пределами лабораторных тестов команды разработчиков.