Руководитель: Семериков Илья Александрович, к.ф.-м.н., научный сотрудник
Ключевые сотрудники:
- Заливако Илья Владимирович, к.ф.-м.н., старший научный сотрудник
- Николаева Анастасия Сергеевна, к.ф.-м.н., младший научный сотрудник
- Семенин Никита Викторович, аспирант, младший научный сотрудник
- Каменских Павел Андреевич, аспирант, младший научный сотрудник
- Герасин Илья Сергеевич, аспирант, младший научный сотрудник
- Смирнов Василий Николаевич, аспирант, младший научный сотрудник
- Аносов Юрий Павлович, магистр, инженер-исследователь
Направления исследований:
- Разработка и реализация универсальных квантовых алгоритмов на ионном квантовом компьютере с использованием кудитов – многоуровневых аналогов кубитов
- Расчет и оптимизация двухкубитных и двухкудитных квантовых операций для обеспечения минимальности ошибки и устойчивости к флуктуациям внешних параметров эксперимента
- Моделирование новых типов квантовых операций на ионном компьютере, не требующих наличия лазерного поля
- Реализация квантово-усиленных алгоритмов классического машинного обучения для анализа данных
Основные результаты:
- Получены формы лазерных импульсов для проведения двухкубитных операций на ионах, устойчивые к флуктуациям колебательных частот ионов в ловушке. Реализованы методы поиска оптимальных импульсов при помощи минимизации кост-функции.
- Исследованы методы кодировки информации в квантовые состояния ионов для реализации квантово-усиленных алгоритмов машинного обучения.
- Показано преимущество использования кудитов в квантовых алгоритмах для увеличения их эффективности и увеличения эквивалентного размера кубитного регистра.
Ключевые публикации:
- Заливако И. В. и др. Квантовые вычисления на ионах в ловушках: принципы, достижения и перспективы //Успехи физических наук. – 2025. – Т. 195. – №. 6. – С. 585-620.
- Nikolaeva A. S. et al. Scalable improvement of the generalized Toffoli gate realization using trapped-ion-based qutrits //Physical Review Letters. – 2025. – Т. 135. – №. 6. – С. 060601.
- Semenin N. et al. Improved laser-filtering scheme for quantum manipulations with the 171 Yb+ optical qubit //Physical Review Applied. – 2025. – Т. 23. – №. 3. – С. 034080.
- Zalivako I. V. et al. Supervised binary classification of small-scale digit images and weighted graphs with a trapped-ion quantum processor //Physical Review A. – 2025. – Т. 111. – №. 5. – С. 052436.
- Kazmina A. S. et al. Demonstration of a parity-time-symmetry-breaking phase transition using superconducting and trapped-ion qutrits //Physical Review A. – 2024. – Т. 109. – №. 3. – С. 032619.
- Zalivako I. V. et al. Towards a Multiqudit Quantum Processor Based on a 171Yb+ Ion String: Realizing Basic Quantum Algorithms //Quantum Reports. – 2025. – Т. 7. – №. 2. – С. 19.
- Zalivako I. V. et al. Continuous dynamical decoupling of optical 171Yb+ qudits with radiofrequency fields //Frontiers in Quantum Science and Technology. – 2023. – Т. 2. – С. 1228208.
