Содержание |
Конечные собственники
В Центре квантовых технологий физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова создаются квантовые вычислители на двух платформах - линейно-оптической и на нейтральных атомах в оптических ловушках.
В основе квантового процессора на нейтральных атомах – квантовый регистр из одиночных атомов рубидия, захваченных в массив оптических пинцетов. Эта технология позволяет создавать двумерные массивы атомов с контролируемым взаимодействием, которые можно использовать в качестве физических кубитов. Данная технология позволяет создавать двумерные и трёхмерные упорядоченные структуры из более чем 36 одиночных атомов рубидия. Каждый атом играет роль физического кубита, для кодирования логических состояний используются подуровни сверхтонкого расщепления основного состояния. Индивидуальная адресация возможна с помощью вспомогательного оптического пинцета. Преимущества данного решения: перестраиваемая структура квантового регистра, возможность создания трёхмерных структур, гибкая настройка и возможность программного переключения между «цифровым» и «аналоговым» режимами работы.
В основе линейно-оптического квантового чипа лежит кодирование информации в квантовые состояния одиночных фотонов. Многофотонные состояния затем преобразуются с помощью программируемого линейного оптического интерферометра и детектируются на выходе с помощью счётчиков одиночных фотонов. Размерность пространства логических состояний в такой системе может быть очень большой, что позволяет реализовать вычислительное превосходство над классическими компьютерами в ряде задач. Преимуществами данной платформы являются низкий уровень ошибок и декогеренции состояний фотонов, большая размерность пространства состояний, возможность интегрального исполнения большинства компонентов системы.
История
2025
Создание 72-кубитного квантового компьютера
В декабре 2025 года ученые физического факультета Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова представили прототип квантового компьютера на 72 кубита, созданный на основе нейтральных атомов рубидия. Разработка стала третьей российской системой, преодолевшей рубеж в 70 кубитов.
Директор по квантовым технологиям «Росатома» Екатерина Солнцева заявила, что достижение подтверждает системное развитие отечественного квантового проекта. Она подчеркнула важность шага в сторону повышения достоверности выполняемых операций. Солнцева также заметила, что низкий уровень ошибок при выполнении квантовых логических операций является критическим фактором для увеличения производительности вычислителей.
Особенностью нового прототипа стала его архитектура. Руководитель сектора квантовых вычислений Центра квантовых технологий физического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова Станислав Страупе пояснил, что вычислительные регистры машины разделены на три функциональные зоны. Одна предназначена для вычислений, а две другие — для длительного хранения квантовых состояний и считывания полученной информации.
Страупе отметил, что достижение масштаба в несколько сотен высококачественных кубитов с высокой точностью операций к 2030 году позволит реализовать логические операции с коррекцией ошибок. По его словам, это откроет возможность запуска уникальных алгоритмов, решение которых недоступно для классических компьютеров.
Как сообщает ТАСС, эксперименты показали, что прототип выполняет двухкубитные логические операции с точностью 94%. Такой показатель надежности позволяет проводить на системе широкий спектр практических исследований. Декан физического факультета МГУ Владимир Белокуров добавил, что в разработке и испытаниях квантового вычислителя участвуют как ведущие специалисты университета, так и молодые ученые, аспиранты и студенты.[1]
Проведение оптической рефлектометрии системы КРК в широком спектральном диапазоне
Специалистами инженерно-квантовой лаборатории ООО «СФБ Лаб» (входит в ГК «ИнфоТеКС») и Центра квантовых технологий МГУ им. М.В. Ломоносова представлена экспериментальная установка, позволившая произвести оптическую рефлектометрию системы квантового распределения ключей (КРК) в широком спектральном диапазоне. Об этом ИнфоТеКС сообщил 21 августа 2025 года. Подробнее здесь.
2024: Разработка чипа для квантовых вычислений, который не имеет аналогов в мире
30 мая 2024 года стало известно о том, что российские специалисты из Центра квантовых технологий (ЦКТ) физического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова разработали крупномасштабный восьмиканальный программируемый интерферометр для квантовых вычислений. Утверждается, что по состоянию на указанную дату изделие не имеет аналогов в мире.
О проекте, как сообщает ТАСС, рассказал заведующий лабораторией квантовой инженерии света Южно-Уральского государственного университета (ЮУрГУ), научный руководитель ЦКТ МГУ Сергей Кулик. Российские исследователи изготовили один из самых больших в мире программируемых многоплечевых интерферометров для квантовых систем по технологии фемтосекундной лазерной печати.
Как отмечает Кулик, в квантовых вычислениях роль электрических сигналов играют кванты, то есть свет. Для их обработки применяются специальные чипы. В случае непрограммируемых изделий для каждого нового шага алгоритма их необходимо менять. В ЦКТ МГУ разработали и изготовили программируемый оптический интерферометр, который устраняет указанный недостаток: ходы волноводов можно «перепрожигать» на лету, делая это за относительно короткие промежутки времени — за сотые доли секунды. Таким образом, существенно упрощается организация квантовых вычислений.
По словам Кулика, отдельные платформы квантовых вычислений производят на громоздких установках, которые по своим масштабам напоминают классические компьютеры 1950-60-х годов. Такие вычисления являются важным инструментом для решения сложных задач в различных сферах, включая химию, биологию и материаловедение. ЮУрГУ, как отмечается, будет использовать новый отечественный интерферометр в рамках проектов на базе своей лаборатории квантовой инженерии света.[2]
Примечания
