Российские ученые приблизились к созданию квантового компьютера будущего

Российские учёные из РКЦ (Российский квантовый центр) и РАН смогли получить в ходе своих исследований сверхпроводящий кубит, который лежит в основе всего будущего квантового компьютеростроения. Кубит так же расшифровывается как квантовый бит и является неотъемлемой частью квантовых компьютеров, которые работают на основе законов квантовой физики. В отличие от обычного бита он может хранить в себе одновременно и единицу, и ноль. Квантовые устройства должны полностью заменить современные компьютеры и стать в разы мощнее их. Это приведёт к быстрому развитию области вычислений и данных.

Кубитами могут быть как атомы, так и электроны. Вся информация сохраняется у них на спине, то есть магнитном моменте. Но сильная неустойчивость кубитов перед окружающей средой ограничивает их в использовании. Они могут разрушиться под влиянием любых вибраций и шумов. А использование такого бита в качестве блока с данными и его хранение очень трудозатратно.

Больше десятилетия назад физикам удалось узнать, что существует возможность делать «рукотворные атомы», работающие по законам квантовой физики. С такими атомами работать стало гораздо легче. Созданный в РКЦ кубит основан на одном особенном типе таких атомов — джозефсоновских контактах, которые образуют из себя два сверхпроводника, объединённых тонким диэлектриком. Электроны туннелируют сквозь тонкий слой между сверхпроводниками.

По такому принципу учёными и был создан первый российский кубит. Он построен на четырёх джозефсоновских контактах — алюминиевые полоски, объединённые слоем оксида алюминия размером приблизительно в 2 нанометра. С помощью МВИ (микроволнового излучения) удалось определить и то, что кубит полностью удовлетворяет заданным критериям.

Олег Астафьев, руководитель группы физиков из МФТИ, заметил, что российским учёным удалось добиться уникальных результатов, и стали возможными новые исследования в сфере квантовой физики благодаря созданным инструментам.

По заявлению Алексея Устинова, учёного из РКЦ, российские учёные вышли на тот уровень, когда могут вступить в квантовую гонку наравне с остальным миром.