Коллаборация российских ученых установила мировой рекорд в создании сверхпроводящих кубитов — время их жизни 50 микросекунд. Это достижение приближает нашу страну к созданию первого функционирующего квантового компьютера, который обеспечит превосходство в сфере сверхбыстрых вычислений.
 
Продлить жизнь
 
«Время жизни» кубитов является определяющим параметром для квантовых вычислений, и те, у кого получится максимально его продлить, станут обладателями первого помехоустойчивого квантового компьютера. Чем дольше живет кубит, тем больше логических операций можно с ним произвести. Безграничные возможности квантовых компьютеров позволят шифровать и дешифровать информацию, моделировать сложнейшие процессы в химии, создавать новые лекарства и многое другое.

Инженеры и ученые МГТУ им. Н.Э. Баумана и ВНИИА им. Н.Л. Духова — одного из ведущих предприятий госкорпорации «Росатом» достигли мирового рекорда по «времени жизни» сверхпроводниковых кубитов. Полученные результаты не уступают мировым аналогам от IBM, Google, Intel, работа над которыми велась более десятилетия.
 
Исследование проводилось на базе совместного научно-образовательного центра «Функциональные микро и наносистемы МГТУ им. Н.Э. Баумана» в кооперации с учеными нескольких институтов. Всего за два года была разработана технология создания кубитов со «временем жизни» на уровне 50 микросекунд.

Цель — 100 кубитов
— Полученный результат мы считаем промежуточным, но хорошо понимаем, что делать на следующем этапе, — пояснил «Известиям» директор Научно-образовательного центра «Функциональные микро и наносистемы» (НОЦ ФМН) МГТУ им. Н.Э. Баумана Илья Родионов. — Мы планируем двигаться в сторону 100-кубитного компьютера со временами жизни кубитов более 100 микросекунд. Мы довольно четко понимаем и представляем, что должно быть усовершенствовано и в технологии, и в эксперименте, и в измерениях, и в алгоритмах.

В результате двухлетней работы были созданы и экспериментально продемонстрированы кубиты типа 2D-трансмон.
 
— Существует несколько десятков типов кубитов, но всеми лидирующими коллективами выбран именно 2D-трансмон в качестве элементарной ячейки для создания многокубитных квантовых компьютеров, потому что он может обеспечить как масштабирование — то есть увеличение количество кубитов, так и большое время жизни, — сообщил «Известиям» начальник лаборатории физики микро и наноструктур ВНИИА, доктор физико-математических наук Вальтер Погосов. — Мы разработали технологию создания кубитов и уже улучшили их параметры в 50 раз за период с 2016 года.
 
Кубиты могут быть изготовлены методами современной наноэлектроники. А это означает простую и быструю возможность масштабирования схем и массовый выпуск квантовых процессоров. В НОЦ ФМН создана база, позволяющая конкурировать с мировыми научными лабораториями.
 
Россия — в числе лидеров
В России впервые создан комплекс конкурентоспособных серийных технологий и решений в области квантовых вычислений на базе кубитов. В НОЦ ФМН разработана технология изготовления кристаллов квантовых процессоров с нанометровыми размерами элементов кубитов. Создан базовый модуль сверхпроводникового квантового компьютера.
 
Комплекс не имеет аналогов в России и соответствует лучшим мировым образцам.
 
— Мы знаем об успехах коллег, это действительно большое достижение, — рассказал научный руководитель центра квантовых технологий МГУ им. М.В. Ломоносова Сергей Кулик. — В мире сейчас идет гонка — кто первым сделает квантовый компьютер. Несколько крупных корпораций — IBM, Goоgle, Rigetti вкладывают в создание прототипов большие деньги. 50 микросекунд — действительно уровень мирового рекорда. У нас исследованиями сверхпроводящих кубитов занимаются в Бауманском университете, НИТУ «МИСиС», Черноголовке и Физтехе. Все эти организации являются соисполнителями одного крупного проекта, который поддержал Фонд перспективных исследований.
 
Работы осуществлены в рамках проекта Фонда перспективных исследований (ФПИ).
 
СПРАВКА «ИЗВЕСТИЙ»
 
Работа была произведена на базе совместного научно-образовательного центра «Функциональные микро и наносистемы МГТУ им. Н.Э. Баумана» (НОЦ ФМН) c ВНИИА ГК «Росатом», в кооперации с учеными ИФТТ РАН, МИСиС, МФТИ, РКЦ и НГТУ. Благодаря совместной работе лидирующих российских научных команд, созданной в рамках проекта ФПИ, уже реализованы однокубитные и двухкубитные логические вентили с точностью операций от 80 до 99%, что позволит в ближайшее время перейти к созданию российских многокубитных квантовых процессоров.
 
Анна Урманцева

Источники

Кубит с переворотом
Известия, 19/04/2019

Похожие новости

  • 26/11/2018

    Зачем в России создали центр квантовых технологий?

    ​Первые квантовые компьютеры могут появиться на Земле в ближайшие годы, но какую роль в их "рождении" сыграет Россия? Сергей Кулик, научный руководитель Центра квантовых технологий МГУ, рассказал, как российские физики будут развивать подобные технологии, и создавать квантовые вычислители в ближайшие годы.
    1351
  • 20/10/2017

    Роспатент: от экспертизы заявки до использования изобретений

    В каждой стране есть патентные ведомства, в России это Федеральная служба по интеллектуальной собственности (Роспатент). Она занимается выдачей патентов, регистрацией товарных знаков и других объектов, ведением государственных реестров.
    1846
  • 15/03/2019

    Единственный в РФ 3D-принтер, меняющий свойства металлов, разработают до конца 2019 года

    ​Устройство предназначено для изготовления крупногабаритных деталей для авиакосмической отрасли.  Разрабатываемый несколькими российскими университетами, в частности учеными из Москвы, Томска и Новосибирска, 3D-принтер по металлу, способный менять свойства металлов в процессе работы, будет завершен до конца 2019 года.
    186
  • 23/04/2019

    Две сибирские команды борются за победу в российском конкурсе стартапов

    ​В Москве прошел полуфинал конкурса технологических стартапов «Криптонит Startup Challenge». В нем приняло участие две сибирские команды, сообщает корреспондент Sibnovosti.ru. В этом году «Криптонит Startup Challenge» проходит впервые.
    203
  • 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.
    447
  • 22/02/2019

    В Новосибирске разрабатывают технологию создания карт для слабовидящих

    ​В Новосибирске реализуется масштабный проект по разработке программного продукта для создания тактильных карт для незрячих и слабовидящих людей. В нем участвуют ученые из Сибирского государственного университета геосистем и технологий (СГУГиТ) и специалисты компании "Дата Ист".
    259
  • 05/12/2018

    НГТУ подготовит студентов для работы на цифровых энергообъектах МРСК Сибири

    ​ПАО «МРСК Сибири» (входит в группу компаний ПАО «Россети») и Новосибирский государственный технический университет (НГТУ) заключили соглашение о сотрудничестве, его реализация рассчитана на пять лет. Предварительная договоренность об этом была достигнута еще в августе 2018 года в рамках совместного заседания научно-технического совета МРСК Сибири и НГТУ на международном форуме «Технопром» в Новосибирске.
    632
  • 11/03/2019

    Новосибирские школьники конструируют атомолет

    Разработки конструкторских бюро 50-х годов вновь в центре внимания. Новосибирские студенты и школьники, заинтересованные ядерной физикой, разобрали возможность создания атомолета нового поколения. Лекцию о тонкостях двигателестроения с ядерной силовой установкой послушали корреспонденты ОТС.
    224
  • 05/04/2019

    Сотрудники НГТУ НЭТИ получили медаль международной выставки за первый в мире керамический протез коленного сустава

    ​Коллектив механико-технологического факультета НГТУ НЭТИ выиграл серебряную медаль 22-го Московского международного Салона изобретений и инновационных технологий «Архимед», который завершился в Москве в конце марта.
    269
  • 19/11/2018

    Технологию НГТУ используют в Казахстане для производства дешевой и прочной тротуарной плитки

    ​В октябре этого года на промплощадке ПГУ им. С. Торайгырова (малое инновационное предприятие «ЭкостройНИИ-ПВ») в Павлодаре была произведена первая партия строительных изделий из отходов предприятий теплоэнергетики и металлургии Павлодарской области.
    335