Квантовые технологии

Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) совместно с компанией «Инфотекс» работает над созданием удалённого рабочего стола с поддержкой веб-камеры в рамках концепции «тонкого клиента». Данные будут защищаться при помощи квантового распределения ключей. 

Группа исследователей из МФТИ представила уникальную схему квантового процессора, состоящего из 40 сверхпроводниковых квантовых битов (кубитов). Разработка успешно прошла первичные испытания, сообщают в вузе.

Компания JPMorgan Chase & Co. сгенерировала и сертифицировала так называемые истинно случайные числа с помощью квантового компьютера, что является первым мировым достижением, которое, как надеются в банке, найдёт применение в сфере безопасности и торговли.

Исследователи создали последовательность с помощью квантового компьютера, построенного компанией Honeywell's Quantinuum, говорится в статье, опубликованной в научном журнале Nature. Исследователи JPMorgan, а также Аргоннская и Ок-Риджская национальные лаборатории и Техасский университет в Остине, стали первыми, кто математически доказал, что они создали «настоящую случайность».

Google Cloud развёртывает квантово-безопасные цифровые подписи в своей службе управления облачными ключами (Cloud KMS). Они стали доступными в предварительной версии.

Корпорация Microsoft объявила о создании первого в мире квантового чипа Majorana 1, основанного на новой архитектуре Topological Core.

Этот чип использует передовой материал – топокондуктор, позволяющий наблюдать и контролировать частицы Майораны, что обеспечивает более надежные и масштабируемые кубиты – ключевые элементы квантовых вычислений. Компания ожидает, что благодаря этому прорыву квантовые компьютеры смогут решать реальные промышленные задачи уже в ближайшие годы, а не десятилетия.

Команда исследователей из Google и Института Пауля Шеррера (PSI) разработала уникальный цифро-аналоговый квантовый симулятор на основе 69 сверхпроводящих кубитов. Он сочетает в себе преимущества цифровых и аналоговых подходов к квантовым вычислениям, что позволяет с беспрецедентной точностью моделировать сложные физические процессы, недоступные даже самым мощным суперкомпьютерам.

Квантовые компьютеры требуют экстремального охлаждения для выполнения надёжных вычислений. Одна из проблем, препятствующих широкому распространению квантовых компьютеров — сложность замораживания кубитов до температуры, близкой к абсолютному нулю.

Теперь исследователи из Технологического университета Чалмерса (Швеция) и Университета Мэриленда (США) разработали новый тип холодильника, который может автономно охлаждать сверхпроводящие кубиты до рекордно низких температур, что открывает путь к более надёжным квантовым вычислениям.

Квантовый компьютер работает не с битами, а с кубитами, которые способны находиться во множестве состояний одновременно. Это явление называется суперпозицией и является одной из причин, по которой квантовый компьютер может выполнять параллельные вычисления, что даёт ему огромный вычислительный потенциал. Однако время, которое квантовый компьютер может работать над вычислениями, всё ещё существенно ограничено, поскольку он тратит много времени на исправление ошибок.

Российские учёные из МГУ и Российского квантового центра(РКЦ) представили первый в стране прототип квантового компьютера на основе 50 кубитов, выполненный с использованием нейтральных атомов рубидия. Это стало возможным в рамках реализации дорожной карты «Квантовые вычисления», координируемой госкорпорацией «Росатом». Прототип успешно прошёл тестирование 19 декабря 2024 года.

Квантовый компьютер основан на технологии захвата одиночных атомов рубидия с помощью оптических пинцетов — лазерных лучей, способных удерживать атомы в фиксированных позициях. Каждый кубит кодируется внутренними состояниями одиночного атома, а их точное управление осуществляется с использованием высокотехнологичной лазерной системы и сверхвысокого вакуума.

Российские учёные разработали новую технологию интеграции квантовых систем на кристалле, которая открывает возможности для создания компактных и точных квантово‑классических вычислителей. Команда ФГУП «ВНИИА им. Н.Л. Духова» совместно с МГТУ им. Н.Э. Баумана представила методику, позволяющую объединить квантовые сопроцессоры и системы считывания на одном чипе. Это прорывное решение значительно повышает точность и эффективность квантовых алгоритмов, а также уменьшает размеры элементной базы в сотни раз.

Учёные из Китайского университета науки и технологий представили 105-кубитный квантовый процессор Zuchongzhi 3.0. Он позиционируется как аналог чипа Willow от Google.

Эксперты полагают, что однажды квантовые компьютеры могут сделать современные системы шифрования совершенно устаревшими. Между тем Google заявила The Verge, что её новый «прорывной» чип Willow пока не способен к этой работе.

Google представила современный квантовый вычислительный чип Willow, который обеспечивает самую высокую производительность по нескольким показателям. 

Сегодня ночью в своем блоге Google объявила о том, что выпускает свой новый лучший квантовый чип Willow. И этот чип (приготовьтесь) в септилион раз быстрее самого быстрого из существующих сегодня суперкомпьютера: он всего за 300 секунд выполнил вычислительную задачу, на которую у "соперника" бы ушло 10,000,000,000,000,000,000,000,000 лет. Только представьте, что это значит для того же машинного обучения и ИИ! К тому же, это первый в истории случай, когда у кого-то получилось создать логические кубиты, перформящие ниже границы Quantum Error Correction.

Компании «Ростелеком» и «Инфотекс» завершили испытания, которые демонстрируют возможность использования квантового распределения ключей (КРК) на волоконно‑оптических линиях связи (ВОЛС) с технологией спектрального уплотнения каналов (DWDM). Тестирование проводилось на стенде «Ростелекома», где система КРК работала в каналах DWDM одновременно с передачей классических данных, включая оба направления передачи.

Национальный центр физики и математики (НЦФМ) работает над созданием прототипа гибридной электронно‑фотонной вычислительной системы, способной обрабатывать данные «со скоростью света». Об этом сообщил академик РАН Александр Сергеев, научный руководитель НЦФМ.

На конференции «Енисейская фотоника-2024» был представлен доклад на основе исследований возможности увеличения эффективности квантовой связи в свободной атмосфере «Изменения уровня битовых ошибок при использовании адаптивной оптической системы для задач квантовых коммуникаций».

Команда исследователей искусственного интеллекта из Google DeepMind совместно с учеными из Google Quantum AI объявила о разработке ИИ-декодера, который помогает обнаруживать ошибки в квантовых компьютерах.

В России к концу нынешнего года могут быть созданы три разных 50-кубитных квантовых компьютера, сообщил в интервью РИА «Новости» советник генерального директора госкорпорации «Росатом», сооснователь Российского квантового центра Руслан Юнусов.

Физики из Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zürich) предложили использовать механические кубиты на основе вибрации сапфирового стекла для квантовых вычислений.

В квантовом мире существует концепция суперпозиции — квантовая частица может существовать в нескольких состояниях одновременно. Однако эти тонкие состояния, как известно, очень хрупки и часто распадаются на одно определённое состояние в течение всего лишь доли секунды. Однако недавний прорыв раздвинул границы квантовой стабильности, достигнув рекордной продолжительности жизни в 23 минуты для особого типа суперпозиции, известного как «кошачье состояние».

Это отсылка к знаменитому мысленному эксперименту Шрёдингера, в котором кошку помещают в ящик с устройством, способным убить её, причём состояние устройства зависит от квантовых процессов. Пока коробку не откроют, кошка одновременно жива и мертва — это суперпозиция двух состояний. В квантовой механике кошачьи состояния проявляются, когда квантовый объект, такой как атом или фотон, существует в нескольких состояниях одновременно, что противоречит классической интуиции.