Ученые МГУ и ННГУ разработали новый подход к созданию квантового интерфейса для передачи данных с использованием сверхпроводящих структур, работающих в режиме кубитов — основных элементов квантовых компьютеров.
Эти структуры могут функционировать в двух режимах: стационарном (хранение и обработка информации) и в режиме «летающих» кубитов, передающих данные по цепочке. Исследователисмоделировали систему управления кубитами с помощью импульсов магнитного потока, что минимизирует потери информации при передаче. Этот метод открывает перспективы для создания компактных и энергоэффективных квантовых процессоров, способных решать сложные задачи в области квантовой связи, ИИ и вычислений, недоступных для классических компьютеров.
Квантовые компьютеры обещают революцию в решении задач, с которыми не справляются даже суперкомпьютеры — от моделирования молекул до оптимизации глобальных логистических систем. Однако их развитие сдерживается проблемой квантовой связи: кубиты крайне чувствительны к внешним воздействиям и быстро теряют свои квантовые свойства, такие как суперпозиция (способность находиться в состоянии «0» и «1» одновременно).
Ученые из МГУ и ННГУ предложили гибридную систему на основе адиабатических квантовых параметронов — сверхпроводящих элементов, управляемых магнитным полем. При охлаждении до сверх низких температур эти элементы могут находиться в стабильных квантовых состояниях («0», «1» или их суперпозиции), что делает их идеальными для хранения информации.
Ключевое достоинство метода — использование одного физического процесса (циркуляции сверхпроводящего тока) для хранения и передачи информации. Это делает систему компактнее и энергоэффективнее по сравнению с традиционными резонаторами.
По словам руководителя проекта Марины Бастраковой, эта технология ускорит внедрение квантовых вычислений, снизит стоимость систем и упростит их масштабирование. Кроме того, она может быть полезна для создания гибридных квантово-нейроморфных вычислительных платформ, объединяющих преимущества квантовых и нейросетевых технологий.