Для последующей демонстрации работы схемы ученые продолжат испытания устройства при криогенных температурах с определением ключевых параметров и времен когерентности кубитов. Успешное изготовление оригинальной 40-кубитной схемы процессора — важный шаг в развитии отечественных квантовых технологий.
Микросхему изготовили на базе Центра коллективного пользования МФТИ по уникальной топологии, зарегистрированой в Роспатенте. По словам ученых, единых методов изготовления квантовых процессоров пока не существует. Технология изготовления квантовых устройств — это результат большой кропотливой исследовательской работы, включающей в себя последовательность технологических процессов, которые требуют постоянной отладки и совершенствования. Кроме того, сложность технологии и требования к качеству возрастают с увеличением числа кубитов.
Многолетный опыт разработчиков в области сверхпроводниковых квантовых технологий позволяет выполнять на базе МФТИ весь комплекс работ: от расчетов и проектирования до изготовления и, в последующем, измерения сверхпроводниковых квантовых процессоров.
«Благодаря привлечению дополнительных частных инвестиций в МФТИ были созданы комфортные условия для работы, что позволило коллективу быстро и эффективно выполнить поставленные задачи. В дальнейшем мы планируем разрабатывать и тестировать альтернативные топологии процессоров, а также наращивать интеграцию. Для последующего увеличения числа кубитов в процессоре необходимо будет обновить и расширить имеющееся экспериментальное и технологическое оборудование», — рассказала ключевой разработчик проекта, старший научный сотрудник МФТИ Дарья Калачева.
Квантовые процессоры разрабатывают ученые по всему миру. Это вычислительные устройства, принцип действия которых основан на явлениях квантовой механики. В будущем они будут использоваться в квантовых компьютерах, предназначенных для решения ряда задач, с которыми не могут справиться привычные нам электронные вычислительные машины. Это, например, задачи оптимизации или задачи квантовой химии. Перспективным и активно развивающимся также является направление т. н. квантового машинного обучения.
В классическом компьютере единицей количества информации служит бит — элемент, который может быть либо «включен», либо «выключен». В квантовом устройстве эту роль выполняет кубит, который может находиться в состоянии суперпозиции — в двух состояниях одновременно. Это и открывает новые возможности для создания инновационных вычислительных машин.
