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
2024: В России разработан чип 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.[1]