12.07.2023 13:43
Общество

Нижегородцы предложили новый метод управления квантовыми компьютерами

Текст:  Антон Дерябин (Нижний Новгород)
Российская газета - Неделя - Приволжье: №152 (9097)
Нижегородские физики придумали, как развивать отечественные квантовые компьютеры без западной электроники. Они предложили новый метод управления квантовыми объектами. Квантовые компьютеры (КК) позволяют делать вычисления в миллион раз быстрее, чем обычные компьютеры. Поэтому ученые во всем мире стремятся первыми создать такие полноценные сверхпроизводительные машины.
/ пресс-служба ННГУ
Читать на сайте RG.RU

Элементы этих КК (так называемые кубиты) управляются сверхвысокочастотной (СВЧ) электроникой, которая до санкций закупалась на Западе, в основном у IBM. Нижегородские физики с помощью суперкомпьютера ННГУ "Лобачевский" совместно с учеными МГУ и Российского квантового центра (Москва) разработали новый метод управления кубитами, что позволяет обойтись без таких закупок. Метод к тому же повышает скорость и точность операций.

Отечественные разработчики предложили использовать для управления кубитами новую схему сверхпроводникового генератора цифровых импульсов, способного создавать сигналы различной полярности. Сигналы могут быть записаны в память генератора, что позволит придать определенную энергию кубиту и получить на выходе нужную квантовую операцию с высокой точностью.

- По нашей модели генераторы цифровых импульсов интегрированы с кубитным чипом и находятся в криостате, а не вне него, как принято. Это позволит в перспективе избавиться от проблемы множества "проводов" для управления отдельными кубитами и повысить энергоэффективность процессов. В ситуации, когда ученые борются за каждую наносекунду быстродействия, цифровая сверхпроводниковая схема может ускорить операции примерно в два раза по сравнению с СВЧ-электроникой, - рассказала автор исследования заведующая научно-исследовательской лабораторией теории наноструктур Научно-исследовательского физико-технического института ННГУ имени Н. И. Лобачевского Марина Бастракова.

На сегодня калибровка сверхпроводниковых квантовых устройств производится практически вручную. По словам руководителя проекта в рамках программы "Приоритет 2030" профессора физического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова Николая Кленова, разработанный подход должен существенно ускорить выполнение операций в квантовом компьютере, упростить громоздкие системы управления. Это большой шаг вперед для отечественных квантовых технологий, так как он решает проблему нехватки сверхвысокочастотной импортной электроники. Сейчас подбираются материалы и разрабатывается дизайн для базовых элементов.

Сomputex-2023: Главные тренды на крупнейшей компьютерной выставке
Наука Нижний Новгород