#квантовые технологии

На базе ТГУ прошло совещание международной коллаборации SPD, работающей над подготовкой эксперимента Spin Physics Detector на коллайдере NICA. Руководитель проекта Алексей Гуськов рассказал в интервью пресс-службе ТГУ, чем российский суперколлайдер отличается от Большого адронного коллайдера, что такое кризис спина протона и почему важно разгадать эту загадку.

Физтехи предложили аналитический способ описания передачи энергии от ультракороткого лазерного импульса к квантовому осциллятору, находящемуся в тепловом равновесии. Эта модель показывает, как сверхкороткие вспышки света возбуждают микроскопические системы — молекулы, кристаллы, плазмоны, фотоны и электронные центры в веществе. Это важно для разработки методов сверхбыстрого управления веществом, генерации терагерцового излучения и подбора оптимальных параметров лазерных импульсов для возбуждения заданных состояний материала.

Группа ученых из МФТИ, Российского квантового центра, ФИАН, МГТУ имени Баумана и НИЯУ МИФИ экспериментально определила длину волны, при которой поляризуемость атома тулия в основном состоянии равна нулю. Лазер с таким излучением практически не взаимодействует с атомами тулия в решетке. Результаты работы могут найти применение в квантовых симуляторах, оптических ловушках и прецизионных измерениях.

Ученые из лаборатории искусственных квантовых систем МФТИ теоретически исследовали, как между собой взаимодействуют фотоны, испускаемые искусственным атомом. Для этого они рассчитали спектры резонансной флуоресценции. Результаты работы актуальны для квантовой оптики и способствуют развитию квантовых технологий — от точной спектроскопии до квантовых вычислений.

Квантовые эффекты помогают ученым во множестве сфер, но работать с ними не просто — степень определенности квантового мира концептуально отличается от того, что существует в классической физике. Чтобы подтвердить, что они работают с нужными квантовыми состояниями, физикам приходится постараться.

Химики из Института квантовых технологий МФТИ разработали новый прекурсор серы и применили его для синтеза экологически безопасных сульфидных нанокристаллов, состоящих из трех элементов. Такие кристаллы перспективны для применения в электронике, медицине и энергетике, предлагая более экологичную альтернативу традиционным квантовым точкам.

Сам факт наблюдения за квантовыми системами может перестроить их. Более того, чем больше частиц собрано в группу, тем сложнее произвести «чистое» считывание системы. Коллектив физиков нашел способ следить за крупной квантовой системой больше суток, не влияя на нее.

Слушатели узнают, что реально умеют квантовые компьютеры, и почему они не заменят обычные ПК.

Коллектив ученых из МФТИ и исследовательского института Женгжоу (Харбинский политехнический университет, Китай) построил новый «мост» между теорией и практикой для квантовых технологий на основе алмаза. Их работа показала возможности «деформационной инженерии» для стабилизации цветных центров алмазов. Результаты этого исследования открывают перспективы для разработок квантовых устройств.

Еще в 2020 году Россия отставала по квантовым технологиям от лидеров на 10 лет. Квантовые вычисления, квантовые коммуникации и квантовые сенсоры — все это, казалось, вскоре войдет в практику везде, но не у нас. В 2025-м ситуация уже изменилась: в области квантовых вычислений страна вошла в число лидеров квантовой гонки. Как это удалось и каких практических результатов можно ждать?

Коллектив ученых из Российского квантового центра, МИСИС и МФТИ предложил и экспериментально продемонстрировал новый фундаментальный строительный блок для масштабируемых квантовых процессоров. Разработанная архитектура, состоящая из двух сверхпроводниковых кубитов и настраиваемого трехмодового соединителя, позволяет выполнять двухкубитные операции с высокой скоростью и точностью, решая одну из ключевых проблем на пути к созданию мощного квантового компьютера.

Появился принципиально новый способ считывать квантовую информацию, только лишь наблюдая за изменением цвета. Химики синтезировали органическую молекулу, которая светится то оранжевым, то инфракрасным, напрямую указывая на ориентацию спинов ее электронов.

Ученые из Сколтеха и Университета Вупперталя в Германии определили, что ранее разработанный ими полностью оптический универсальный логический вентиль может работать на скорости в 240 гигагерц при комнатной температуре.

Квантовые суперпозиции больше не требуют температур, близких к абсолютному нулю. Ученые из Австрии впервые получили «горячие» состояния кота Шредингера при температурах, в десятки раз превышающих стандартные условия для подобных экспериментов.

О том, почему квантовый компьютер до сих пор не заработал, что такое фонон, как звучит квантовая система и о том, как землетрясение в Японии объединило русских ученых, мы поговорили с профессором Сколтеха, заведующим лабораторией искусственных квантовых систем МФТИ Олегом Владимировичем Астафьевым.

В эпоху цифровизации и высоких технологий обеспечение безопасности передачи данных становится одной из ключевых задач. Квантовые коммуникации, в частности, технология квантового распределения ключей (КРК), представляют собой инновационный подход к защите информации. КРК — технология, позволяющая генерировать криптографические ключи, основанные на принципах квантовой механики. Ученые МТУСИ создали аппаратно-программный комплекс для исследования технологии КРК в беспроводных системах связи на основе серийных модулей.

О развитии отечественного приборостроения и перспективах российской микроэлектроники мы поговорили с Виктором Ивановым, член-корреспондентом РАН, директором Института квантовых технологий МФТИ

Ученым НИФТИ ННГУ удалось вырастить полупроводниковые наноструктуры с эффектом спиновой памяти – плотной и энергонезависимой магнитной памяти, базирующейся на квантовых технологиях. Физики и технологи создали структуру из сверхтонкого слоя магнитных атомов марганца, который находится в нескольких нанометрах от полупроводниковой квантовой ямы с арсенидом галлия, а еще продемонстрировали запись и считывание информации с помощью импульсов поляризованного света.

Специалисты предсказывают, что вскоре на смену обычным компьютерам придут квантовые, по мощности превосходящие современные вычислительные системы в несколько раз. Но что же из себя представляют квантовые компьютеры?