Квантовые вычисления на ионах в ловушках: принципы, достижения и перспективы

Ультрахолодные ионы являются одной из наиболее успешно развивающихся физических платформ в области квантовых вычислений:  высокое время когерентности и качество операций обеспечили на сегодняшний день лидерство по показателю квантового объёма  ( $2^{21}$ ) по  сравнению с другими системами, например сверхпроводниковой платформой (максимально продемонстрированный квантовый объём  $2^{9}$ ). На ионных квантовых вычислителях выполнены самые глубокие на сегодняшний день бенчмаркинговые алгоритмы и успешно продемонстрированы алгоритмы коррекции ошибок, что открывает перспективу перехода из сегодняшней эры “шумных квантовых процессоров” (NISQ) в следующую эпоху.  В России направление  ионных квантовых компьютеров начало активно развиваться с появлением Дорожной карты “Квантовые вычисления”, стартовавшей в 2020 г. В данном обзоре представлены основные принципы работы ионного квантового компьютера, обзор современных мировых достижений в этой области, а также основные результаты нашей группы, полученные в ходе реализации Дорожной карты.