Россия включается в мировую гонку создания квантового компьютера

Ученым из ведущих вузов и научных центров впервые в России удалось создать сверхпроводящий кубит, необходимый для производства квантового компьютера. Над его созданием работала группа исследователей под руководством Олега Астафьева (МФТИ), Алексея Устинова (НИТУ «МИСиС», Российский квантовый центр) и Валерия Рязанова (Институт физики твердого тела РАН). Алексей Устинов прокомментировал произошедшее уникальное событие.

Первые шаги к созданию сверхпроводящего кубита были сделаны еще два года назад, когда в 2013 году ученые лаборатории сверхпроводящих материалов НИТУ «МИСиС» совместно с Российским квантовым центром под руководством Алексея Устинова впервые измерили кубит. Однако сам исследованный в то время кубит был изготовлен в Германии в группе профессора Евгения Ильичева, строющего сейчас новую лабораторию в Новосибирске. Создание российской технологии изготовления сверхпроводниковых кубитов потребовало значительных усилий.

Процесс измерения кубита представлял собой пропускание через него микроволнового излучения с последующим измерением фазового сдвига этого излучения. В результате измерений было установлено, что полученная система действительно представляет собой кубит с двумя основными состояниями. Также была продемонстрирована принципиальная возможность кубита находиться в суперпозиции двух состояний одновременно.

Создание российской технологии изготовления сверхпроводниковых кубитов к 2015 году потребовало уже больших ресурсов, как человеческих, так и технологических, поэтому теперь в научном эксперименте участвовали почти все научно-исследовательские центры России, специализирующиеся на сверхпроводниковых квантовых устройствах.

Алексей Устинов, руководитель лаборатории «Сверхпроводящие метаматериалы» НИТУ «МИСиС», профессор Технологического института Карлсруэ так прокомментировал это уникальное для российской науки событие:
«Сейчас можно с уверенностью говорить, что в России накопилась критическая масса - научные центры, оборудование, технологии, ученые и разработки – которая позволит на мировом уровне конкурировать с ведущими научными центрами, в том числе и в создании квантовых компьютеров. И НИТУ «МИСиС», несомненно, является значимой частью этой научной среды: в России существуют пока всего четыре лаборатории, вместе с нашей, способные проводить эксперименты с кубитами, и еще у нас одна из лучших научных команд».

Как отметил Алексей Устинов, «Квантовый компьютер сможет позволить расшифровывать любые сообщения, зашифрованные современными криптографическими алгоритмами. Его построение приведет к огромным изменениям в системах информационной безопасности. Кроме того, создание квантового компьютера позволит использовать принципиально новые информационно-технологические системы, работающие с информацией в квантовом режиме. Квантовые вычислительные устройства позволят решать широкий набор задач, таких как синтез материалов с желаемыми свойствами, сложные задачи сортировки, оптимизации и распознавания образов, а также моделирования собственно квантовых систем. Большинство таких задач принципиально не могут быть решены на обычных классических компьютерах».

Профессор Алексей Устинов – руководитель лаборатории «Сверхпроводящие метаматериалы» НИТУ «МИСиС», член научного совета Российского квантового центра, заведующий кафедрой и лабораторией экспериментальной физики Технологического университета Карлсруэ, Германия. 
Удостоен престижной награды — «Stephanos Pnevmatikos Award» — международной премии за исследования нелинейных явлений в физике, которая дается раз в два года выдающимся ученым моложе 40 лет. В 2011 году стал победителем конкурса научных мегагрантов Правительства РФ.
Область научных интересов – физика низких температур, сверхпроводимость, сверхпроводниковая электроника, квантовая когерентность, кубиты, реализация квантового компьютера, физика нано-структур, наноэлектроника.
Автор свыше 350 научных работ в международных рецензируемых научных журналах. H-индекс – 33, индекс цитирования – 4 100.