В России совершен прорыв в создании 50-кубитного квантового компьютера

Эксперимент в МГУ

В октябре 2018 г. в МГУ был запущен проект по созданию демонстраторов 50-кубитных квантовых компьютеров, сообщает CNews. Основой для них послужат нейтральные атомы и интегральные оптические схемы. Проект рассчитан на срок до 2021 г.Контрольный эксперимент по созданию ловушек для массивов нейтральных холодных атомов был проведен на базе лаборатории квантовых оптических технологий физического факультета МГУ. В будущем квантовом компьютере в этих ловушках будут фиксироваться атомы, находящиеся в состоянии хаотического движения. Напомним, в квантовых компьютерах такие атомы являются носителями информации.

Квантовый консорциум

В России созданием квантового компьютера занимается консорциум, куда входят Внешэкономбанк, ФПИ, «ВЭБ-инновации», МГУ и АНО «Цифровая экономика». В феврале 2018 г. участники консорциума подписали в ходе Российского инвестиционного форума соглашение о реализации проекта по созданию отечественного оптического квантового симулятора, рассчитанного не менее чем на 50 кубитов. Напомним, в 2017 г. компания IBM разработала прототип 50-кубитного квантового компьютера. Основой для симулятора МГУ должны послужить фотонные чипы и нейтральные атомы — это два главных способа организации квантовых вычислителей.

Особенности квантовых систем

Квантовые компьютеры в отличие от классических вычислительных машин оперируют не битами, а кубитами, которые могут находится не только в состояниях «1» и «0», но и их суперпозиции. При разработке квантовых вычислительных устройств ученые стараются ввести кубиты в состояние квантовой запутанности. Суть явления заключается в том, что изменение одного кубита всегда влияет на состояние связанных с ним соседей. Благодаря этому квантовые компьютеры потенциально способны демонстрировать высочайшую производительность в вычислениях.

Важной вехой для квантовых технологий считается достижение так называемого квантового превосходства (Quantum supremacy) — способности производить вычисления быстрее классических систем. Главной проблемой квантовых технологий на текущем этапе развития является возникновение в процессе работы большого количество ошибок, нуждающихся в коррекции.

Квантовый телефон МГУ

В конце 2017 г. CNews писал, что ученые физического факультета МГУ создали рабочий квантовый телефон, в котором ключи шифрования передаются по квантовой связи. Таким образом, их невозможно перехватить. За это отвечает сервер квантового распределения ключей. Сигналы, подвергнутые шифрованию с помощью этих ключей, передаются по традиционным каналам связи.

Для тестирования новинки была построена телефонная сеть, в состав которой вошли два рабочих места и один сервер. Квантовый телефон получил название Vipnet. Рабочее место Vipnet — это обычный ПК, дополненный оптоэлектронный модулем. Модуль по оптоволоконному каналу соединен с сервером. Система работает под управлением ПО Vipnet, которое было создано компанией «Инфотекс» и приспособлено для работы с модулем. Создание квантового телефона должно стать первым шагом в построении университетской квантовой сети. В будущем такие телефоны, полностью защищенные от прослушки, планируется установить и в других подразделениях МГУ.