Росатом: квантовый проект реализуется в соответствии с установленными целями

МОСКВА, 30 декабря. /ТАСС/. Результаты работы научных групп квантового проекта за 2025 год полностью соответствуют целям, намеченным квантовой дорожной картой, которой руководит госкорпорация "Росатом". Об этом свидетельствуют результаты контрольных экспериментов, проведенных с 15 до 26 декабря, сообщили ТАСС в компании "Росатом квантовые технологии".

"В рамках "контрольной декады", предусмотренной дорожной картой по квантовым вычислениям, в лабораториях институтов РАН, Центра квантовых технологий физфака МГУ им. М. В. Ломоносова, НИТУ МИСИС и других научных центров, участвующих в реализации дорожной карты, была проведена серия экспериментов на российских прототипах квантовых вычислителей четырех основных платформ - ионной, атомной, фотонной и сверхпроводниковой, а также на квантово-оптическом симуляторе машины Изинга

Флаксониумы, 70 кубит и фотонные чипы

Три прототипа квантовых процессоров в ходе испытаний продемонстрировали новый уровень размерности в 70 кубитов и более: на ионах иттербия - научной группой под руководством Ильи Семерикова, ионах кальция - научной группой во главе с Кириллом Лахманским, одиночных нейтральных атомах рубидия - научной группой под руководством Станислава Страупе. По мнению ученых, результат экспериментов уверенно демонстрирует возможности масштабирования кубитов в вычислителях, а также создает базу для последующих этапов работы в части повышения достоверности операций, с которой связана реальная производительность квантовых процессоров.

Научной группой квантового проекта из НИТУ МИСИС под руководством заведующего лабораторией сверхпроводящих материалов Алексея Устинова представлены прототипы квантовых процессоров на основе флаксониумов - нового поколения процессоров на сверхпроводниковых кубитах. Два представленных прототипа многокубитных квантовых процессоров на основе флаксониумов отличаются улучшенной управляемостью и более высокими временами когерентности. В ходе эксперимента была продемонстрирована высокая точность двухкубитных квантовых операций - 99,4%.

Сделан следующий шаг в развитии прототипов квантовых компьютеров на фотонной платформе. Ученые Центра квантовых технологий физфака МГУ под руководством руководителя сектора квантовых вычислений центра Станислава Страупе провели испытание квантового процессора на основе фотонных чипов и подтвердили 35-кубитную размерность процессора. Одно из будущих применений данного процессора - оптимизация логистических и транспортных сетей.

Сжатый свет и машина Изинга

В научном центре, участвующем в реализации дорожной карты по квантовым вычислениям, научными группами под руководством Игоря Биленко и Дмитрия Чермошенцева впервые в России создан компактный интегральный источник квантового "сжатого" состояния света. Новация позволит делать на основе таких систем компактные детекторы с огромной чувствительностью, чтобы проводить измерения с высокой точностью, превосходящей фундаментальный предел для классического света. Кроме того, сжатый свет является ключевым ресурсом для перспективных технологий - как для создания сверхчувствительных компактных сенсоров, так и для квантовых компьютеров, работающих на непрерывных переменных. Суть эксперимента заключалась в генерации такого сжатого состояния внутри миниатюрного кольцевого микрорезонатора, изготовленного на фотонном чипе. Созданная система существенно расширит возможности практического применения квантовых технологий в телекоммуникационных системах, портативных сенсорах и прототипах квантовых процессоров.

Командой также создан прототип полностью оптического вычислительного устройства - интегрально-когерентной машины Изинга. Сейчас система работает с малым числом переменных, но в ближайшие годы планируется масштабирование до сотен элементов для решения задач, недоступных классическим компьютерам. Предполагается применение данного вычислительного устройства для решения задач в области оптимизации инвестиций, логистики, моделирования химических процессов.

Экспериментально продемонстрирован эффект поляризационной бистабильности, необходимый для создания полностью оптической пространственной когерентной машины Изинга, которая, в отличие от интегральной, обладает более широкими возможностями масштабирования до уровня, практически полезного для промышленности. В настоящий момент в мире существует лишь два устройства полностью оптической интегральной когерентной машины Изинга, и ни одного устройства полностью оптической пространственной когерентной машины Изинга. Ученые квантового проекта, реализуемого под руководством Росатома, являются пионерами данного направления.