Физики МФТИ разработали прототип пятикубитного процессора
Данная разработка является важным шагом на пути создания полномасштабных универсальных квантовых процессоров и симуляторов.
«Интегральная схема разработана в лаборатории искусственных квантовых систем Московского физико-технического института и изготовлена на технологической базе Московского центра коллективного пользования Физтех, - говорится на сайте МФТИ. - Первые замеры показали, что все элементы схемы работают с ожидаемыми параметрами. На данный момент МФТИ обладает уникальной возможностью самостоятельно разрабатывать, производить и тестировать квантовые устройства».
Успех разработки был обеспечен рядом ключевых факторов. Основным фактором был опыт сотрудников, а также используемое производственное и научное оборудование. В ходе многолетних исследований физикам МФТИ удалось «значительно улучшить контроль геометрических и электрических параметров туннельных контактов». Физики МФТИ также отладили технологию изготовления микроволновых резонаторов, которые расположены на микросхеме рядом с кубитами и используются для считывания их квантового состояния. Другим важным моментом в развитии проекта стала отработка технологии изготовления навесных мостов, позволяющих подавить паразитные резонансные моды и тем самым повысить добротность конструкции.
Алексей Болгар, один из разработчиков прототипа процессора, научный сотрудник Лаборатории искусственных квантовых систем Московского физико-технического института, прокомментировал: «Получив первый российский кубит в 2015 году в стенах нашей лаборатории, мы многое поняли. Все эти годы сотрудники Центра коллективного пользования МФТИ и лаборатории работали над совершенствованием технологии изготовления сверхпроводящих квантовых структур с различной архитектурой. В результате у нас теперь есть технология, которая уже достаточно надежна для создания многокубитных вычислительных устройств. Созданная квантовая интегральная схема, в отличие от прототипов, ранее разработанных в России, позволяет полностью контролировать состояние пяти кубитов. Такие интегральные схемы необходимы для создания универсального квантового компьютера на основе сверхпроводящих кубитов. Это большой технологический успех".
Напомним, ранее ученые из Тартуского университета показали, что определенные микрокристаллы, синтезированные с использованием редкоземельных ионов, могут работать как кубиты. Исследователи объяснили, что ионы должны иметь как минимум два электронных состояния, в которых ионное взаимодействие очень слабое, а также состояния, в которых ионное взаимодействие является сильным. Эти состояния должны иметь большое время жизни, и между ними должны быть разрешены оптические переходы.
