В России создан сверхпроводящий кубит для квантового компьютера

Оборудование для получения кубита
Фото: предоставлено Российским Квантовым Центром

Российские ученые впервые создали сверхпроводящий кубит, необходимый для производства квантового компьютера. Об этом говорится в совместном сообщении разработчиков, поступившем редакцию «Ленты.ру».

«Это важный шаг, необходимый для создания квантовых вычислительных устройств, которые в будущем произведут революцию в области вычислительной техники», — пояснил генеральный директор Российского квантового центра (РКЦ) Руслан Юнусов.

Сверхпроводящий кубит создан научной группой из РКЦ, Московского физико-технического института (МФТИ, лаборатория искусственных квантовых систем при участии Технологического центра), национального университета МИСиС, Института физики твердого тела РАН (ИФТТ РАН) и других организаций. Руководство осуществляли Олег Астафьев со стороны МФТИ, Алексей Устинов со стороны РКЦ и Валерий Рязанов со стороны ИФТТ.

Квантовые биты или кубиты — главный составной элемент для создания квантовых компьютеров, которые способны производить вычисления со скоростью, недоступной современным суперкомпьютерам.

«Наша работа свидетельствует, что в России теперь есть технологии и команды ученых, которые могут включиться в мировую гонку построения квантовых компьютеров», — добавил Алексей Устинов.

Кубиты могут быть построены на базе различных элементов, и главная задача заключается в том, чтобы уберечь их от воздействия окружающей среды, способного нарушить их корректную работу. В начале 2000 годов ученые обнаружили, что кубиты могут быть построены из нескольких джозефсоновских контактов, в которых два сверхпроводника разделены тонким слоем диэлектрика. В обычных условиях диэлектрики не проводят ток, но при атомарных размерах электроны могут преодолевать их, благодаря эффекту квантового туннелирования. Достоинством такого подхода является то, что их можно создавать с помощью современных литографических методов, используемых при создании классической микроэлектроники.

В данном случае созданы кубиты из четырех джозефсоновских контактов на «петле» размером в один микрон. В качестве проводников использовался алюминий, а для 2-нанометрового слоя диэлектрика применялся оксид алюминия. Измерения показали его соответствие заданным параметрам. Ранее научная группа Устинова в МИСиС при участии РКЦ уже показала возможность работы со сверхпроводящим кубитом, но он был произведен в Германии.