В Челябинске создали самый быстрый в мире прототип процессора для квантовой ЭВМ. Фото

Ученые Южно-Уральского госуниверситета (ЮУрГУ, Челябинск) создали самый быстрый в мире прототип процессора для квантового компьютера. Как URA.RU пояснили в пресс-службе вуза, изделие получило патент на изобретение.

«В университете реализуется проект по разработке нового крупномасштабного восьмиканального программируемого интерферометра. По своим характеристикам разработка пока не имеет аналогов в мире. По сути, речь идет о фотонном „чипе“, обрабатывающем световые сигналы, то есть потенциально — одном из узлов квантового компьютера», — пояснили URA.RU в ЮУрГУ.

Соавтором выступил профессор, заведующий лабораторией квантовой инженерии света Сергей Кулик. Ученый работал вместе с коллегами из Центра квантовых технологий МГУ. Научную статью опубликовал международный журнал Photonics Research. Устройство изготовлено для нужд научных лабораторий вуза. 

Стеклянный чип представляет собой программируемый многопортовый интерферометр. Изделие предназначено для точной, энергоэффективной и компактной обработки информации, закодированной с помощью оптических полей.

В стеклянной пластине можно сфабриковать волноводы. Ими выступили каналы, направляющие световой сигнал по определенному пути. Взаимное пересечение путей ведет к интерференции сигналов, поступающих на вход в чип. В результате новый сигнал выполняет определенную операцию. Программируемым можно назвать чип, если структуру «ходов»-волноводов можно менять. Идея ученых состояла в том, чтобы создать программируемые на ходу чипы, когда структура меняется лазерным прожигом за фемтосекунды. Причем перепрограммирование основано на термоэлектрическом эффекте.

На восемь входов подавались однофотонные состояния. На выходе имелось восемь выходов, за сигналами которых следили однофотонные детекторы. Отжиг очередного шага алгоритма осуществляли 56 нагревательных элементов, к которым было проведено электричество. У прибора оказались высокая устойчивость к ошибкам и долговечность. За 133 часа в ходе эксперимента было выполнено порядка 2,7 миллиона переключений нагревательных элементов, и работа устройства осталась стабильной.

Ученые оценили, что до появления квантовых гаджетов человечеству предстоят десятилетия научного поиска. Разработки челябинцев закладывают основу будущей техники.