Лазерный мир

Ученые в России изготовили один из самых больших в мире программируемых многоплечевых интерферометров (чипов) для квантовых вычислений по технологии фемтосекундной лазерной печати. Этот чип может быть программируемым, что делает его более гибким в сравнении с непрограммируемыми аналогами.

Создан чип для квантовых вычислений

В России разработан один из самых больших в мире программируемых многоплечевых интерферометров для квантовых вычислений по технологии фемтосекундной лазерной печати. Чип уже преодолел тестовые испытания в Центре квантовых технологий (ЦКТ) физического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова. Об этом 3 июня 2024 г. сообщил ТАСС заведующий лабораторией квантовой инженерии света Южно-Уральского государственного университета (ЮУрГУ), научный руководитель ЦКТ МГУ Сергей Кулик.

Информация о данной работе была опубликована в международном журнале Photonics Research. Коллектив ученых из Южно-Уральского государственного университета также принимал активное участие в разработке и производстве этого чипа и планирует использовать его для квантовых вычислений. Университет сфокусирован на развитии проектов в области цифровой индустрии, материаловедения и экологии. Институт ведет исследования по большинству приоритетных направлений развития науки и техники. В 2021 г. ЮУрГУ победил в конкурсе по программе «Приоритет-2030». Цель программы – к 2030 г. сформировать в России более 100 прогрессивных современных университетов — центров научно-технологического и социально-экономического развития страны.

Со слов разработчиков, в ЦКТ МГУ им. М. В. Ломоносова разработали и изготовили программируемый оптический чип — ходы волноводов можно «перепрожигать на ходу», делая это за относительно короткие промежутки, то есть сотые доли секунды.

Квант света — это фотон оптического излучения, а фотону как квантовой частице свойственен корпускулярно-волновой дуализм, он проявляет одновременно свойства частицы и волны. Монохроматический световой поток состоит из фотонов с одинаковой световой энергией. Квант света может находиться в трех состояниях: в покое, в прямолинейном движении, во вращательном движении.

По информации ТАСС, программируемость чипа позволяет разработчикам настроить его поведение в соответствии с конкретными требованиями приложения, что обеспечивает более высокую гибкость и возможность использовать чип в различных приложениях без необходимости в разработке новой аппаратной платформы по сравнению с непрограммируемыми аналогами. Этот важный шаг в развитии квантовых вычислений отмечают специалисты из МГУ им. М. В. Ломоносова, поскольку такие системы могут эффективно решать сложные научные и промышленные задачи, открывая новые перспективы в области вычислений.

Лаборатория «Квантовая инженерия света» в ЮУрГУ создана в 2022 г., при финансировании грантом Правительства России для государственной поддержки научных исследований, проводимых под руководством ведущих ученых в российских образовательных организациях высшего образования, научных учреждениях и государственные научные центры России (постановление Правительства России от 09.04.2010 № 220). Лаборатория на 2024 г. занимается исследованиями гибридных квантовых состояний света в задачах квантовой обработки информации, разработкой алгоритмов и протоколов на основе квантовых состояний света для выполнения квантовых вычислительных операций, стойких к потерям и моделированием и экспериментальной реализацией оптимальных квантово-оптических схем с негауссовыми состояниями света в области квантовых вычислений и метрологии.