В России впервые создана двухкубитная система для квантового компьютера

Техника
мобильная версия
, Текст: Сергей Попсулин

Российские ученые впервые создали двухкубитную схему для квантового компьютера. Для того чтобы удвоить количество кубитов, исследователям потребовался почти год работы.  


Первая в России двухкубитная система

Ученые Лаборатории искусственных квантовых систем и Центра коллективного пользования при Московском физико-техническом институте (МФТИ) впервые в России изготовили и протестировали устройство, представляющее собой сверхпроводящую двухкубитную схему с управляемой связью. Новая работа стала дальнейшим развитием созданного ранее кубита — основного элемента будущих квантовых компьютеров. 

«В настоящий момент мы показали, что параметры системы близки к расчетным. Теперь необходимо провести измерение ряда важных параметров, таких, как времена когерентности, отладить и оптимизировать связь между кубитами. В дальнейшем мы планируем работать над улучшением этих параметров», — добавил заместитель руководителя Центра коллективного пользования Дмитрий Негров

«Можно утверждать, что сейчас МФТИ имеет как всю необходимую инфраструктуру, так и кадровый потенциал для успешного выполнения проектов, связанных с построением перспективных кубитных систем», — заявил Алексей Дмитриев, аспирант лаборатории искусственных квантовых систем.

«Мы имеем современные литографы и напылительные установки, которые позволяют реализовать полный цикл изготовления кубитов и систем на их основе, а также комплекс измерительного оборудования и сверхнизкотемпературные криостаты, позволяющие «работать» с кубитами, так как для этого требуются температуры на уровне десятков милликельвин. Столь низкие температуры обусловлены черезвычайной хрупкостью квантовых состояний — они легко разрушаются из-за взаимодействия с внешней средой», — рассказал Андрей Батурин, руководитель научного управления МФТИ. 


Установка для изучения кубитов

Кубиты и квантовые компьютеры

Элементы классических компьютеров могут хранить только один бит: единицу или ноль. Кубиты — это квантовые объекты, которые находятся в суперпозиции двух состояний, то есть могут кодировать сразу логическую единицу и ноль, и проявляют так называемую квантовую запутанность, что создает принципиально новые возможности для обработки информации.

Компьютер из нескольких тысяч кубитов сможет превзойти мощнейшие современные суперкомпьютеры в решении целого ряда вычислительных задач. К таким задачам относятся, в частности, криптография, искусственный интеллект, задачи оптимизации в сложных системах и др.

Первый кубит

В мае 2015 г. группа ученых из МФТИ, Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» и Института физики твердого тела Российской академии наук (ИФТТ РАН) создала первый в России кубит и схему, которая обеспечивала измерения параметров этого кубита.

Созданные российскими учеными кубиты состоят из четырех джозефсоновских контактов на «петле» размером в один микрон. Контакты состоят из алюминиевых полосок, разделенных слоем диэлектрика (оксида алюминия) толщиной около 2 нм. Ученые прозондировали устройство микроволновым излучением и определили, что его свойства соответствуют заданным параметрам. 

Ранее, в 2013 г., группа исследователей МИСиС при участии Квантового центра измерила кубит, который был создан в Германии. 

Подписаться на новости
Другие материалы рубрики
Рамблер.Новости