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

  • 24/06/2020

    «100 лучших изобретений»: российская вакцина против оспы, гибридная мультироторная летающая платформа, технологии распознавания текста с использованием искусственного интеллекта

    ​По итогам анализа патентного массива 2019 года и 1 полугодия 2020 года Роспатент по традиции выделил «100 лучших изобретений». Список опубликован на сайте ведомства с указанием авторов, патентообладателей, номеров патентов и патентных заявок, а также контактов патентообладателей или их представителей.
    186
  • 14/12/2016

    Сверхпрочные ноутбуки создадут для Сибири московские разработчики

    ​Ударопрочные, водостойкие ноутбуки для работы в ±50 °С разрабатывают в "Т-Платформе" для геологов и нефтяников - компания получила субсидию Минпромторга в 150 млн рублей. Российская компания "Т-Платформа" получила 150 млн рублей субсидии Министерства промышленности и торговли РФ на создание отечественного ноутбука для работы в экстремальных условиях.
    1502
  • 22/05/2019

    IT-платформа будет презентована на конференции "EdCrunch" в Томске

    ​Разработанная в НГТУ НЭТИ IT-платформа для профессионального самоопределения школьников будет презентована на Международной образовательной конференции "EdCrunch" в Томске. Презентация программы для тестирования школьников на способности к цифровой экономике станет одним из главных событий крупнейшей сибирской конференции по новым образовательным технологиям, а уже в июне 2019 года программа станет доступна для скачивания на мобильные телефоны в Google Play или App Store.
    966
  • 12/08/2019

    В Новосибирске разработали автономную систему сбора данных по экомониторингу

    ​Новосибирские разработчики создали автономную систему сбора данных с датчиков экологического мониторинга, которая отличается от применяемых систем тем, что не требует ручного сбора информации с приборов, а также способна отслеживать точное местоположение датчиков и время показаний, кроме того, систему можно применять в энергетике и других отраслях.
    709
  • 23/01/2020

    Программа молодого ученого НГТУ НЭТИ позволит сократить расходы ТЭЦ на топливо и уменьшить аварии на теплосетях

    ​Ученый факультета энергетики (ФЭН) университета разработал программу, которая позволяет увеличить время службы трубопроводов, эффективность тепловых электростанций и сэкономить около 16 тысяч тонн условного топлива в год на одной ТЭЦ.
    554
  • 21/10/2019

    Алексей Приходько о работе над созданием автоматического онлайн-переводчика с русского жестового языка

    Выпускник аспирантуры факультета автоматики и вычислительной техники Новосибирского государственного технического университета Алексей Приходько не слышит с рождения. Но молодой человек не только смог получить высшее образование, но и решил создать автоматический онлайн-переводчик с русского жестового языка, чтобы расширить возможности глухих людей.
    516
  • 23/08/2019

    Российские ученые намерены создать искусственного собеседника к 2025 году

    ​Сотрудники и выпускники Новосибирского государственного университета (НГТУ) НЭТИ планируют усовершенствовать первого в мире голосового робота, который может моделировать живую речь человека, до автономного собеседника к 2025 году.
    774
  • 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.
    2249
  • 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.
    2887
  • 19/03/2015

    Что вырастим, то вырастим: 3D-индустрия

    ​В стакан с песком мы кольцами, одно поверх другого, наливаем клей, он застывает, затем снова и снова льем клей и подсыпаем песку... Потом отряхиваем лишнее и получаем нечто вроде трубы. Заменим песок специально подготовленным порошком из металла, керамики или композита, струйку клея - лучом лазера или потоком электронов, а собственную руку - системами точного, до микрон, позиционирования и интеллектуального управления.
    1638