НА ПУТИ К РОССИЙСКОМУ КВАНТОВОМУ КОМПЬЮТЕРУ

НА ПУТИ К РОССИЙСКОМУ КВАНТОВОМУ КОМПЬЮТЕРУ
НА ПУТИ К РОССИЙСКОМУ КВАНТОВОМУ КОМПЬЮТЕРУ
НА ПУТИ К РОССИЙСКОМУ КВАНТОВОМУ КОМПЬЮТЕРУ
НА ПУТИ К РОССИЙСКОМУ КВАНТОВОМУ КОМПЬЮТЕРУ
НА ПУТИ К РОССИЙСКОМУ КВАНТОВОМУ КОМПЬЮТЕРУ
НА ПУТИ К РОССИЙСКОМУ КВАНТОВОМУ КОМПЬЮТЕРУ
Фото: mospravda.ru

Инженеры и ученые МГТУ им. Н.Э. Баумана и ФГУП «ВНИИА» ГК «Росатом» достигли мирового уровня по «времени жизни» сверхпроводниковых кубитов квантового процессора.

На базе совместного научно-образовательного центра «Функциональные Микро/Наносистемы МГТУ им. Н.Э. Баумана» (НОЦ ФМН), в кооперации с учеными Института физики твердого тела РАН, МИСиС, МФТИ, РКЦ и НГТУ в предельно сжатые сроки (два года) была разработана технология создания сверхпроводниковых кубитов со «временем жизни» на уровне 50 микросекунд. Это важнейший шаг на пути к созданию российского универсального квантового компьютера. Полученные результаты не уступают параметрам квантовых процессоров лучших мировых аналогов от IBM, Google, Intel, работа над которыми велась более десятилетия.

«Время жизни» кубитов является определяющим параметром для квантовых вычислений и те, у кого получится максимально его продлить, станут обладателями первого функционирующего квантового компьютера, а значит, получат неограниченные возможности сверхбыстрых вычислений. Безграничные возможности квантовых компьютеров – по шифровке и дешифровке информации, моделированиюсложнейших процессов химии и моделированию новых материалов, расчету процессов, связанных с новыми производственными технологиями, созданию и исследованию новых лекарств, расчёт сложных теплофизических процессов и многое другое – будут возможны для нашей страны на квантовых компьютерах отечественного производства.
Вот как оценивает эту работу и дальнейшие планы Илья Родионов, директор НОЦ ФМН (МГТУ им. Н.Э. Баумана/ФГУП «ВНИИА»): «Полученный результат считаем промежуточным, мы понимаем, что делать на следующем этапе. Планируем двигаться в сторону 100-кубитного компьютера современами жизникубитовболее 100 микросекунд. А главная наша цель – создать универсальный квантовый компьютер, что позволит решать практические задачи, полезные для нашей страны. Мы довольно четко понимаем и представляем, что должно быть усовершенствовано и в технологии, и в эксперименте, и в измерениях, и в алгоритмах для того, чтобы прийти к практически полезному квантовому симулятору, а дальше к созданию универсального квантового компьютера…»

НОЦ ФМН.Кремниевая пластина с чипами и чип сверхпроводникового квантового процессора, который может обрабатывать информацию на несколько порядков быстрее, чем полупроводниковые чипы классических компьютеров.

Наша справка:
В результате 2-х летней работы были созданы и экспериментально продемонстрированы кубиты типа 2D-трансмон. Многокубитные квантовые процессоры всех мировых IT-гигантов построены именно на базе кубитов этого типа. Сверхпроводниковые кубиты имеют неоспоримые преимущества, так как могут быть изготовлены «стандартными» методами современной наноэлектроники. А это означает простую и быструю возможность масштабирования сверхпроводниковых квантовых схем и массовый выпуск квантовых процессоров. «Стандартными» эти методы наноэлектроники являются только для узкого круга высококвалифицированных специалистов, обладающих лучшими технологическими возможностями в мире. Сегодня в НОЦ ФМН на базе МГТУ им. Н.Э. Баумана создана технологическая база, позволяющая конкурировать с мировыми научными лабораториями. Сверхпроводниковые кубиты «не терпят» любых, даже атомарных загрязнений интерфейсов и поверхностей, поэтому требуют применения сложнейших технологий изготовления. Они работают стабильно только в контролируемой среде и при температурах, ниже температур жидкого азота и даже глубокого космоса – в непосредственной близи абсолютного нуля по Кельвину.

НОЦ ФМН. Результаты измерения днотоновой спектроскопии, двухтоновой спектроскопии, времени когерентности и времени дефазировкикубитов 2D-трансмонов.

Сегодня в России впервые создан комплекс конкурентоспособных серийных технологий и технических решений в области квантовых вычислений на базе сверхпроводниковых кубитов. В НОЦ ФМН разработана российская технология изготовления кристаллов квантовых процессоров с нанометровыми размерами элементов кубитов. Создан базовый модуль сверхпроводникового квантового компьютера. Модуль основан на коммерческом криостате растворения и разработанных в центре специальных системах сверхвысокочастотной фильтрации, многоуровневого экранирования, необходимых блоков управляющей спецэлектроники и программного обеспечения. Созданный комплекс не имеет аналогов в России и соответствует лучшим мировым образцам. Разработанные технологии позволяют «с нуля» с применением новейших методов наноэлектроники создавать сверхпроводниковые кубиты – «транзисторы» квантовых процессоров, и квантовые многокубитные сверхпроводниковые интегральные схемы.
Работы осуществлены в предельно сжатые сроки в рамках проекта Фонда перспективных исследований (ФПИ), который выполняется в широкой научно-технической кооперации ФГУП «ВНИИА», МГТУ им. Н.Э. Баумана, ИФТТ РАН, МИСиС, МФТИ, РКЦ, и НГТУ, а также инициативной программы исследований ФГУП «ВНИИА». Благодаря кооперации 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.

НОЦ ФМН – совместный технологический центр МГТУ им. Н.Э. Баумана и ФГУП «ВНИИА», обеспечиващий реализацию передовых практических исследований в области элементной базы на новых физических принципах, квантовых технологий, нанофотоники и оптики, биоаналитических платформ типа «лаборатория на чипе», МЭМС/МОЭМС и тонкопленочных технологий. Исследования в центре выполняются с использованием комплексов оборудования ведущих мировых производителей, объединенных в единый технологический кластер, а также на оборудовании, приобретаемом в рамках динамично развивающегося промышленного консорциума.
МГТУ им. Н.Э. Баумана – один из крупнейших государственных технических университетов и научных центров России и Европы. Обучение в МГТУ им. Н.Э. Баумана ведется на 19 факультетах дневного отделения. Существует 2 филиала МГТУ в Калуге и Мытищах, а так же техникум. Основными структурными подразделениями университета являются научно-учебные комплексы, имеющие в своем составе факультет и научно-исследовательский институт.
ФГУП «ВНИИА» – создано в 1954 г. и является одной из ведущих научно-исследовательских организаций Государственной корпорации по атомной энергии «Росатом».

наша редакция
 
По теме
26 марта 2024 года студенты спецкурса (рассредоточенной практики) «Юрист GR в сфере финансового рынка» доцента Кафедры банковского права Алексея Чиркова посетили офис Яндекса и приняли участие в мастер-классе.
IMG 7951 1 - Государственный университет управления 26 марта 2024 года прошло заседание ученого совета ГУУ. Встречу начали с минуты молчания в память о жертвах теракта, произошедшего 22 марта в «Крокус сити холл».
Государственный университет управления
Лёвкин: В Кузьминках передано под заселение по программе реновации 15 новостроек - Информационный Центр фото: ИЦПМ В новостройку на Зеленодольской улице, дом 30, корпус 1 приступают к переезду жители дома, расположенного на Жигулевской улице, дом 3 в районе Кузьминки на юго-востоке Москвы.
Информационный Центр
ХХV Конгресс педиатров России - ГБУЗ Морозовская ДГКБ ДЗМ В марте 2024 года в Москве прошел ХХV Конгресс педиатров России с международным участием «Актуальные проблемы педиатрии».
ГБУЗ Морозовская ДГКБ ДЗМ
Собянин встретился с новоселами — участниками программы реновации в Кузьминках - Газета Вести Матушкино Источник фото: https://t.me/mos_sobyanin/ Мэр Москвы Сергей Собянин встретился с новоселами, переезжающими в жилой комплекс, который построили в районе Кузьминки по программе реновации,
Газета Вести Матушкино
СОТРУДНИКИ РОСГВАРДИИ ОЦЕПИЛИ ОБНАРУЖЕННЫЙ В МОСКВЕ СНАРЯД - УВО ВНГ по Москве На северо-западе столицы сотрудники вневедомственной охраны Главного управления Росгвардии по г. Москве обеспечили безопасность на месте обнаружения снаряда времен Великой Отечественной войны.
УВО ВНГ по Москве
В гостях у пушистых артистов. Театр кошек Куклачева представил специальную программу - Газета На Западе Москвы В Театре кошек Куклачева состоялась необычная программа. Возможность побывать за кулисами, увидеть пушистых артистов в неформальной обстановке у зрителей бывает нечасто.
Газета На Западе Москвы