РАН занимается разработкой элементной базы для квантовых вычислений. Работы проходят под шифром «Суперквант». Они приблизят нас к эре многокубитных вычислительных машин.

«Суперквант»

Как стало известно CNews, в России ведется работа по созданию элементной базы для для квантового компьютера. Разработки, ведущиеся под шифром «Суперквант», приблизят нас к эре многокубитных вычислительных машин, обладающих квантовым превосходством в решении практических задач. Об этом CNews рассказал доктор физико-математических наук Института радиотехники и электроники им В.А. Котельникова РАН Николай Кинев.

По его словам сейчас создается технология криогенной интегральной системы управления квантового процессора, необходимой для увеличения количества кубитов в квантовом компьютере на основе сверхпроводников.

«Суперквант» — это комплексный проект, в него также входит создание высокочувствительных приемных систем терагерцового диапазона частот, которые будут использоваться для регистрации сверхслабых сигналов из космоса.

Для чего это нужно и сколько это стоит

В 2024 г. и 2025 г. на работы по разработке элементной базы для квантовых вычислений выделено около 25 млн руб. ежегодно, говорит Кинев.

«Нами были спроектированы и протестированы базовые компоненты разрабатываемой системы управления кубитами: криогенные генераторы высокочастотного опорного сигнала, — рассказал CNews Николай Кинев. — В дальнейшем они будут использованы для изменения квантовых состояний кубитов».

Помимо этого, уже разработаны и апробированы новыетехнологические решения в области создания многослойных сверхпроводниковых структур, на основе которых будут созданы сверхчувствительные устройства в терагерцовом диапазоне частот.

Эти микросхемы нужны для преобразования команд и данных, приходящих с компьютера, расположенного при комнатной температуре, в сигналы, изменяющие или считывающие состояния с кубитов, расположенных в криостате при температуре, близкой к абсолютному нулю. «По сути, квантовый процессор с кубитами является вычислительным ядром, а на базе квантово-классических микросхем делается криогенный микроконтроллер этого ядра», — пояснил представитель РАН.

«Разумеется, речи о создании квантового компьютера в рамках локального гранта «Суперквант» не идет, — продолжил он. — Мировые ИТ-гиганты, такие как IBM, Google, Intel тратят на разработки в области квантовых вычислений и создание квантового компьютера десятки-сотни миллиардов долларов ежегодно, мы же не обладаем даже близко такими ресурсами».

Квантовые технологии в России

За период 2020–2024 гг. российские ученые и инженерыдобились существенного прогресса в квантовых вычислениях. В 2024 г. был завершен первый этап «дорожной карты» развития квантовых вычислений, координируемой ГК «Росатом». Был создан функционирующий 50-кубитный квантовый компьютер на ионной ловушке. Этот результат позволил России войти в число мировых лидеров квантовой науки и технологий.

Россия — одна из трех стран (наряду с США и Китаем), обладающих квантовыми компьютерами на всех четырех ключевых платформах: сверхпроводниках, ионах, нейтральных атомах и фотонах. Более того, Россия стала одной из шести стран мира, сумевших создать квантовые вычислители с масштабом 50 кубитов и более. В стране параллельно развиваются как аппаратные решения (квантовые процессоры на разных платформах), так и алгоритмы для них, при участии ведущих вузов и научных центров. Квантовая отрасль включена в государственныеприоритеты: за четыре года в проект инвестировано около 24 млрд руб., половину из которых предоставил «Росатом»