РКЦ | Центр притяжения

Иногда одного неожиданного рикошета достаточно, чтобы полностью изменить представление об устройстве мира.

Физики РКЦ предложили новый способ повысить точность подготовки запутанных состояний в ионных квантовых компьютерах

Исследователи из группы «Квантовые вычисления на холодных ионах кальция» РКЦ под руководством Кирилла Лахманского разработали метод, который позволяет значительно снизить ошибки при создании многочастичных состояний Гринбергера — Хорна — Цайлингера (GHZ) в цепочках захваченных ионов. Работа опубликована в журнале Physical Review Applied.

GHZ-состояния — один из важных типов квантовой запутанности. В ионных системах их можно создавать с помощью лазерного импульса, одновременно воздействующего на все ионы. Однако при увеличении числа частиц начинают сильнее проявляться эффекты, которые стандартное приближение Лэмба — Дике уже не учитывает. Для цепочек из десятков ионов связанные с этим ошибки могут достигать нескольких процентов.

Авторы предложили особую амплитудно-фазовую модуляцию лазерного импульса — «эхо-лемнискатный импульс». Во время его действия фазовая траектория коллективной колебательной моды ионов описывает фигуру, похожую на восьмёрку — лемнискату. Такая форма позволяет компенсировать ведущий вклад нежелательных эффектов и уменьшить ошибку подготовки GHZ-состояния.
Расчёты показывают, что для цепочки из 20 ионов ошибка может быть снижена до величины менее 0,0001.

Авторы работы — сотрудники РКЦ и МФТИ: Евгений Аникин, Андрей Чучалин, Димитрий Донченко, Ольга Лахманская и Кирилл Лахманский.

На этих выходных в Великом Новгороде стартовала 21-я сессия Конференции имени В. А. Фока по теоретической, квантовой и вычислительной химии.

В рамках конференции пройдет 5-й специализированный воркшоп «Вычислительные методы в материаловедении и химии» — Фоковская школа, объединяющая теоретические подходы и эксперименты. Российский квантовый центр выступает соорганизатором школы и подготовил для участников собственную образовательную программу.

Руководители научных групп РКЦ Алексей Рубцов и Александр Чернов проведут трек, посвященный моделированию двумерных коррелированных систем с помощью квантовых симуляторов и классических вычислительных методов.
На практических занятиях участникам будут помогать младшие научные сотрудники РКЦ Христина Албицкая и Александр Белов: вместе со студентами они разберут особенности расчетов и ответят на возникающие вопросы.

В этом году Фоковская школа объединит 50 студентов из МГУ, МФТИ, ИБХФ РАН и других ведущих российских вузов и научных центров.

Желаем участникам продуктивной работы, интересных дискуссий и новых научных идей!

Квантовая физика ночью в поликлинике

22 августа наши коллеги из Российского квантового центра станут участниками нового городского проекта «Ночь в поликлинике».

В этот вечер московские поликлиники превратятся в необычные городские пространства, где забота о здоровье соседствует с лекциями, музыкой, кино, мастер-классами и другими активностями. А на одной из площадок гости смогут встретиться с учеными РКЦ и поговорить о квантовых технологиях.

🗓 Программа мероприятия:

20:00-20:20 – сбор гостей
20:20-21:00 – лекцию на тему «Медицина будущего – уже сегодня: инновационные технологии в клинической практике» прочтет Дроздов Павел Алексеевич, заместитель директора по научной работе ММНКЦ им. С. П. Боткина, доктор медицинских наук;
21:00-21:30 – лекцию на тему «Диагностика и терапия будущего» прочтет Константинова Елена Вячеславовна, техник – медицинский физик Европейского медицинского центра (ЕМЦ);
21:40-22:10 – научную лекцию на тему «Квантовые вычисления на пороге решения практических задач» прочтет Гавреев Максим, к.ф.-м.н., разработчик-исследователь РКЦ; 
22:10-22:40 – научную лекцию на тему «Квантовые вычисления в медицине» прочтет Косичкина Дарья, младший научный сотрудник группы «Квантовая оптика» РКЦ;
22:45-23:15 – научную лекцию на тему «Нанофотоника: укрощая свет» прочтет Шитиков Артем Евгеньевич, к.ф.-м.н., ведущий научный сотрудник лаборатории когерентной микрооптики и радиофотоники РКЦ.

📍 Городская поликлиника № 52, филиал № 4
Элеваторная улица, дом 15
📅 22 августа
🕗 с 20:00 до 00:00
Вход свободный.

Проект «Ночь в поликлинике» проходит в рамках «Лета в Москве». Помимо научной программы, посетители смогут пройти профилактическую диагностику. Приходите провести вечер с пользой для здоровья — и узнать чуть больше о квантовом мире!

Квантово-классическая модель раскроет секреты поведения приматов

Шимпанзе и бонобо — близкородственные виды обезьян, но их социальное поведение диаметрально противоположно. Пока шимпанзе ведут организованные межгрупповые войны, бонобо предпочитают мирное взаимодействие с соседями. Ученые полагают, что причина кроется в экологии: распределении пищи и размерах ареалов обитания.

Чтобы проверить эту гипотезу, Институт Джейн Гудолл в партнерстве с FormationQ и IonQ разрабатывает сложную агентно-ориентированную модель. Она позволяет проследить, как именно факторы среды формируют кооперацию или конфликты. Поскольку классические компьютеры с трудом справляются с расчетом десятков переменных одновременно, исследователи применяют гибридный квантово-классический подход. Это решение помогает эффективнее анализировать экологические данные и точнее калибровать масштабные модели поведения животных.

Новый механизм памяти может помочь будущим компьютерам хранить и обрабатывать данные с помощью света
 
Разработка может сократить число преобразований световых сигналов в электрические и тем самым снизить задержки при обработке данных и энергопотребление.

Ученые Российского квантового центра, МФТИ и СПбГУ предложили механизм оптической памяти для будущих чипов. Такая память позволяет сохранять поляризацию света после окончания исходного импульса. Работа опубликована в Physical Review Letters.

Современные компьютеры по-прежнему обрабатывают и хранят данные в электронной форме, поэтому световые сигналы приходится преобразовывать в электрические и обратно. Это создает задержки и увеличивает энергозатраты. Собственная память могла бы сделать оптические чипы эффективнее.

В предложенной схеме роль памяти выполняет поляритонный конденсат Бозе—Эйнштейна — коллективное состояние света и вещества. Слабый световой импульс задает его поляризацию, которая затем сохраняется и усиливается системой.

Моделирование показало, что даже сигнал на уровне одного фотона способен задать нужное состояние на сотни пикосекунд — примерно в сто раз дольше времени жизни отдельного поляритона. Чем сильнее исходный сигнал, тем устойчивее работает память.

«Главный результат связан с разницей временных масштабов. Хотя отдельный поляритон существует очень недолго, заданная световым сигналом поляризация сохраняется в конденсате в сотни раз дольше. В модели этот эффект наблюдается даже при мощности начального возбуждения на уровне одного фотона. Это не означает, что система клонирует фотон со всеми его свойствами, но она запоминает поляризацию сколь угодно слабого светового импульса. Результаты подтверждают, что поляритонный конденсат можно рассматривать как возможную основу для оптической памяти»,

— отметил Алексей Кавокин, руководитель научной группы «Квантовая поляритоника» Российского квантового центра, инициатор и соавтор данного исследования.

Сегодня мы расскажем вам о том, как Ричард Фейнман превращал даже строгие правила Лос-Аламоса в интеллектуальную игру.

Встречаемся на FestTech! ⚛️

5 сентября в музее «АТОМ» на ВДНХ пройдет FestTech — фестиваль МФТИ о науке, технологиях и юморе. В программе — лекции, эксперименты, научные игры, технологические стенды и выступления сразу на пяти сценах. Российский квантовый центр на фестивале представят сразу трое ученых.

🔹 Дмитрий Чермошенцев, руководитель научной группы «Квантовая оптика» РКЦ, выступит на главной сцене фестиваля — «Большом лекторном коллайдере».

🔹 Алексей Кавокин, директор Международного центра теоретической физики им. А. А. Абрикосова МФТИ и руководитель руководитель группы «Квантовая поляритоника» РКЦ, выступит на сцене «Лаборатория больших идей» — площадке для теорий, исследований и историй, которые помогают по-новому взглянуть на науку.

🔹 Александр Чернов, заместитель научного директора РКЦ, также выступит с лекцией.

📍 Музей «АТОМ», ВДНХ
📅 5 сентября, 10:00
🎟 Вход бесплатный по предварительной регистрации.

Подробнее: https://festtechfestival.timepad.ru/event/4094682

До встречи на FestTech!

Иногда даже великие физики мечтают сменить квантовую физику на что-то более веселое.

Одна из лучших цитат о том, почему наш мир сложнее, чем кажется на первый взгляд, принадлежит астрофизику Артуру Эддингтону.

«Тройное кодирование» кубитов и моделирование кварк-глюонной динамики

В Иллинойсском университете протестирован оригинальный способ «тройного кодирования» кубитов. В одном атоме иттербия-171 удалось реализовать три кубита, используя различные степени свободы: электронный переход, спин ядра и два низших колебательных состояния атома в ловушке. Ученые научились управлять этой системой, с помощью специального набора импульсов, а также продемонстрировали полный набор универсальных логических операций и протоколы считывания для трехкубитной системы.

Новый подход успешно применен для симуляции одномерной квантовой хромодинамики – теории, описывающей сильное взаимодействие кварков. Исследование показало, что всего два таких «составных» атома способны моделировать сложные процессы, включая вакуумные осцилляции и переходы между состояниями адронов.

Ученые Квантового проекта освоили планарную технологию увеличения мощности ионных квантовых компьютеров

Это ускорит создание квантового вычислителя, способного решать практические задачи для экономики и жизни человека

12 августа 2026 года, г. Москва — В рамках российского Квантового проекта впервые в стране продемонстрированы кубитные операции на планарных ионных ловушках.

Тем самым в рамках российской дорожной карты развития квантовых вычислений обеспечен переход к приоритетной в мире планарной технологии развития квантовых вычислителей на ионной платформе. Это современная технология, которая используется в квантовых вычислениях для удержания и контроля ионов – именно с ней связано увеличение размерности ионных квантовых компьютеров до уровня, необходимого для практического применения «квантов».

Результат показан сразу двумя научными группами Квантового проекта – группой Физического института им. П.Н. Лебедева РАН (ФИАН) наук под руководством Ильи Семерикова и группой Российского квантового центра (РКЦ) под руководством Кирилла Лахманского.

В ФИАН был продемонстрирован захват в планарные ловушки ионов иттербия-171, их перемещение вдоль чипа, однокубитные операции. Также было произведено измерение одной из наиболее значимых характеристик таких чип-устройств – скорости нагрева ионов. В РКЦ работа велась с ионами кальция: был продемонстрирован захват частиц, перемещение ионов и однокубитные операции.

В практическом разрезе овладение планарной технологией означает качественный шаг в продвижении к промышленным ионным квантовым вычислителям, способным решать полезные индустриальные задачи, и приближает перспективу внедрения квантовых вычислений в решение производственных задач различных отраслей промышленности.

Научное значение полученного результата состоит в том, что планарные ловушки позволяют перейти от работы с единой цепочкой ионов к более сложным конфигурациям из нескольких небольших массивов, ионы между которыми можно перемещать. Это позволяет при увеличении количества кубитов избежать усложнения колебательных спектров, индивидуальной адресации и открывает огромное пространство возможностей для развития ионной платформы.

«Переход к планарной технологии является принципиально важным для обеспечения качественно нового уровня нашей работы, без которого невозможно создание сильных квантовых вычислителей. Это только первый шаг: мы планируем развивать эту технологию для того, чтобы войти в гонку за квантовые вычисления на основе планарных технологий и на горизонте до 2030 года достичь уровня лидерских мировых квантовых проектов»,

— прокомментировал научный результат ученый Квантового проекта, руководитель научной группы РКЦ Кирилл Лахманский.

«На сегодняшний день у меня нет сомнений, что дальнейшее развитие ионных квантовых компьютеров связано с переходом к планарным технологиям. Это открывает огромное число путей к совершенствованию платформы: более точные и параллельные операции, больше кубитов, интегрированная фотоника, операции в пределах близких полей. Более того, планарные ловушки являются гораздо более технологичными. Поэтому данный результат очень важен как с научной, так и с практической точек зрения»,

— рассказал ученый Квантового проекта, старший научный сотрудник ФИАН Илья Заливако.

Microsoft представила новый топологический чип, но ученые пока скептичны

Идея «безошибочного» топологического квантового компьютера была предложена Алексеем Китаевым в 1997 году. Так называемые «цепочки Китаева» генерируют на своих концах устойчивые возбуждения — нулевые моды Майораны. Корпорация Microsoft сделала ставку на этот сложный, но перспективный подход. Во втором поколении чипа Majorana вместо алюминия используется свинец ‒ сверхпроводник с более высокой критической температурой. Благодаря использованию этого материала и оптимизации структуры чипа удалось расширить «топологический зазор» и увеличить время жизни гипотетического кубита до одной минуты. Теперь Microsoft планирует создать «безошибочный» квантовый компьютер уже к 2029 году, сократив первоначальные сроки вдвое.

Однако многие ученые выражают сомнения в работоспособности чипа. Компания до сих пор не предоставила убедительных доказательств работы кубитов на майорановских фермионах. Более того, при масштабировании устройства поведение кубитов может оказаться непредсказуемым.

Сегодня мы расскажем вам забавный эпизод из жизни венгерского химика Дьёрдя де Хевеши. Эту историю часто называют одним из первых бытовых применений метода радиоактивных индикаторов, за развитие которого де Хевеши позднее получил Нобелевскую премию.

Квантовые технологии на IT-Пикнике 2026

8 августа руководитель научной группы «Квантовая оптика» РКЦ Дмитрий Чермошенцев выступил в лектории Т-Образования на фестивале IT-Пикник 2026.

На лекции «Квантовые технологии современности: как не запутаться в квантовой запутанности» Дмитрий рассказал, чем квантовый мир отличается от привычного нам, какие задачи уже сегодня помогают решать квантовые технологии и где они могут найти применение в будущем.

«Фестиваль действительно оказался масштабным, и я хочу сказать большое спасибо Т-Образованию за возможность стать его частью. Рад, что удалось рассказать о нашей области исследований широкой аудитории. Отдельно стоит отметить вовлеченность и погруженность участников фестиваля в тему квантовых технологий. По вопросам, которые звучали после лекции, было видно, что эта тематика действительно волнует и интересует многих»,

— поделился впечатлениями Дмитрий Чермошенцев.

Разговор получился живым: после лекции он вместе с аудиторией обсудил квантовую запутанность и развитие квантовых технологий.

Спасибо всем, кто пришёл послушать, поговорить о науке и провести этот летний день вместе с нами!