​Ученые Казанского квантового центра Казанского национального исследовательского технического университета имени А. Н. Туполева (КНИТУ-КАИ) разрабатывают систему устройств, выполняющих функции памяти для квантовых компьютеров и систем коммуникаций. Создающаяся память будет способна сохранять до 99,9% данных при хранении и передаче, сообщил ТАСС директор центра, профессор Сергей Моисеев.  

Квантовые компьютеры, способные производить вычисления, на выполнение которых обычному компьютеру понадобились бы десятки лет, нуждаются в особой памяти, при которой система могла бы работать одновременно с большим количеством квантовых битов (фотонных кубитов) информации и обеспечивать минимальные потери при ее хранении и переносе. Сам процесс записи и считывания должен обладать высокоточной адресацией, при которой можно было бы отследить действия каждого фотонного кубита. Авторы исследования работают над созданием подобной квантовой памяти, используя волноводно-резонаторную технологию хранения и передачи данных в микроволновом диапазоне частот - одном из перспективных направлений создания многокубитового квантового компьютера.

"Мы разрабатываем память для квантовых компьютеров, использующих сверхпроводящие кубиты в качестве процессоров и микроволновые фотонные кубиты в качестве носителей информации. Основу архитектуры памяти составляют микроволновые волноводы и системы высокодобротных резонаторов, соединенные друг с другом специальным образом. Она позволяет одновременно добиться широкополосного канала передачи данных и обеспечить высокие показатели сохранения информации при ее переносе. Мы рассчитываем, что результатом нашей работы станет появление суперэффективной многорезонаторной квантовой памяти, которая позволит сохранять на долгое время 999 из 1000 фотонных волновых пакетов, на квантовых состояниях которых сможет передаваться и обрабатываться информация в многокубитовых квантовых компьютерах", - пояснил собеседник агентства.

Ученые создали экспериментальную установку и испытали ее в условиях комнатной температуры. Показатель так называемой квантовой эффективности, определявшейся способностью резонаторов долго сохранять колебания (добротность), составил 16,5%. Чтобы его увеличить, исследователи планируют адаптировать элементы системы к работе в условиях низких температур (около 273 градусов ниже ноля).

"В течение ближайшего года мы намерены испытать систему волноводов и резонаторов при низких температурах. Такие условия нужны, чтобы повысить добротность используемых резонаторов в тысячу раз и даже более, и, соответственно, обеспечить способность сохранять фотонные кубиты в ячейке квантовой памяти без разрушения и с очень высокой точностью. На сегодня очевидно, что архитектура памяти, основанная на системе высокодобротных резонаторов, будет способна так работать", - резюмировал ученый.

Научная работа поддержана грантами Российского фонда фундаментальных исследований и Российского научного фонда.

Похожие новости

  • 25/10/2016

    Томский аспирант улучшит диагностику мощнейшего в мире синхротрона

    ​Аспирант Физико-технического института Томского политеха Артем Новокшонов вместе с учеными Научной Лаборатории DESY (Германия) работает над улучшением и тестированием новых методик диагностики электронного пучка синхротрона PETRA III - одного из мощнейших источников синхротронного и рентгеновского излучения в мире.
    1516
  • 24/07/2018

    О путях развития региональной энергетики

    Наверное, сегодня уже никто не будет спорить с тем, что создание мини-электростанций и перевод газовых котельных в режим комбинированной выработки тепла и электричества – один из основных путей развития региональной энергетики.
    603
  • 12/04/2019

    АлтГУ принимает участие в масштабном космическом эксперименте

    ​Опорный Алтайский государственный университет в составе консорциума «Роботизированный кластер малоразмерных космических аппаратов» примет участие в масштабном космическом эксперименте. В проведении космического эксперимента «Отработка технологии межспутниковых каналов связи и организации функционирования группы (роя) МКА», организуемого под эгидой Ракетно-космической корпорации «Энергия» им.
    244
  • 14/12/2017

    Томские ученые создадут центр анализа данных адронного коллайдера

    ​Ученые Томского государственного университета получат грант, предназначенный для создания центра мирового класса по анализу данных Большого адронного коллайдера. Ожидается, что томские ученые создадут кластер для анализа данных на базе суперкомпьютера СКИФ Cyberia.
    713
  • 23/07/2019

    Российские ученые выяснили, что тальк поможет вылечить болезни легких

    ​Американские и российские медики создали и испытали препарат на базе талька, который поможет сердечникам и раковым больным защитить легкие от накопления в них жидкости. О результатах экспериментов рассказывает пресс-служба Российского научного фонда.
    286
  • 03/07/2018

    Алтайские ученые разрабатывают компьютерную программу для прогнозов развития тромбоэмболии

    ​Ученые Алтайского государственного университета (АлтГУ) разрабатывают уникальную компьютерную программу для раннего прогнозирования развития тромбоэмболии легочной артерии. Программу планируется распространять через социальные сети, сообщили в пресс-службе вуза.
    581
  • 17/08/2017

    ИГУ выделено 170 млн рублей на строительство гамма-обсерватории в Тункинской долине

    Министерство образования и науки Российской Федерации поддержало проект по строительству крупнейшей в мире гамма-обсерватории TAIGA на территории Тункинского астрофизического центра коллективного пользования ИГУ.
    1539
  • 27/03/2017

    Новосибирские ученые создали материал, обеспечивающий 30 лет непрерывной работы химического реактора

    Ученые из Института ядерной физики (ИЯФ) СО РАН и Новосибирского государственного технического университета (НГТУ) создали новую технологию сплавления титана и тантала, в результате чего получили особо стойкий к коррозии и агрессивным средам материал.
    2121
  • 05/03/2018

    ​Ученые ТГУ создали алгоритм для расчета фотофизических и люминесцентных характеристик молекул

    ​Ученые кафедры оптики и спектроскопии физического факультета ТГУ с коллегами из Швеции и Финляндии создали алгоритм для расчета фотофизических и люминесцентных характеристик молекул. Благодаря этому алгоритму можно вычислять оптические, люминесцентные (светимость, квантовый выход флуоресценции) свойства молекул и веществ с использованием высокоточных методов квантовой химии.
    959
  • 05/09/2019

    ВЭФ-2019: СВФУ представил проекты в сфере медицины, IT и наноматериалов

    ​Во Владивостоке 3 сентября стартовал Восточный экономический форум — 2019, который продлится по 6 сентября. Форум собрал на одной площадке перспективные инвестиционные проекты со всего мира.
    66