К новому учебному году Лаборатория квантовой обработки информации и квантовых вычислений Южно-Уральского государственного университета получила новое оборудование для проведения исследований в области квантовой физики.
Команда ученых Института естественных и точных наук ЮУрГУ под руководством профессора, доктора физико-математических наук Сергея Подошведова развивает технологии, которые лягут в основу оптического квантового компьютера. До недавнего времени ученые могли проводить лишь теоретические исследования, но после закупки нового оборудования перед ними открылись новые яркие возможности для проверки своих теоретических заключений на практике.
Лаборатория квантовой обработки информации и квантовых вычислений была создана в ЮУрГУ 1 марта 2019 по инициативе ректора. В своей работе ученые объединили результаты собственных исследований и опыт зарубежных коллег.
«Мы позиционируем себя как университет, который готовит специалистов не только для Челябинской области и зоны Большого Урала, но и для всей страны. Очень многие наши выпускники работают за рубежом, в Америке и Европе. Поэтому ЮУрГУ ставит себе такую задачу: мы должны быть конкурентоспособны в мировом масштабе», - отметил ректор ЮУрГУ, доктор технических наук, профессор Александр Шестаков.
.jpg)
Лаборатория квантовой обработки информации и квантовых вычислений находится в физическом корпусе ЮУрГУ, который был спроектирован специальным образом для того, чтобы обеспечить максимальную виброзащиту размещенного в нем новейшего оборудования. Лаборатория оснащена специальным оптическим столом на пневмоопорах, соединенных с компрессором, что обеспечивает активную виброзащиту оборудования на столе.
В экспериментах ученые используют гелий-кадмиевый лазер, произведенный на отечественном предприятии «Плазма». Такие газовые лазеры обладают высокой стабильностью излучения и высокой когерентностью. Ключевым моментом для реализации квантового протокола является наличие двух детекторов SPCM-AQRH-13-FC производства фирмы Excelitas, закупленных ЮУрГУ специально для лаборатории. Оптомеханическое оборудование позволяет провести все необходимые унитарные преобразования со светом до того, как будет извлекаться информация из физической системы (из системы фотонов) посредством детекторов.
«В настоящее время наши экспериментальные усилия направлены на создание детерминированного источника запутанного света независимого от начальных условий. Создание данного источника запутанности по требованию – это ключевой момент для практической реализации всех квантовых протоколов, включая реализацию квантового компьютера. Экспериментальная часть работы лаборатории инициирована теоретическими изысканиями лаборатории. Сотрудники уже получили теоретические результаты по данной тематике (опубликовали их) и стремятся реализовать свои теоретические идеи на практике. Это новый и свежий момент в направлении оптических квантовых технологий, включая реализацию квантового компьютера», – пояснил руководитель лаборатории Сергей Подошведов.
.jpg)
По исследованиям, проведенным в лаборатории, опубликованы 4 статьи в высокорейтинговых научных журналах, зарегистрированных в наукометрической базе Scopus (Q1), включая одну статью в top-10 в журнале Scientific Reports. Ученые надеются, что экспериментальные результаты совпадут с полученными ранее теоретическими результатами. Это станет большим шагом вперед в новых оптических квантовых технологиях. Сейчас лаборатория работает над получением данных экспериментальных исследований на новом оборудовании, которое университет закупил для лаборатории. Это стало возможно благодаря инициативе ректора и слаженной работе руководства университета. После начала экспериментальных работ можно будет говорить о создании полноценно функционирующей лаборатории, которая сможет получать собственные теоретические результаты и реализовывать их на практике, обеспечивая ученых возможностями профессионального роста.
Исследования в области цифровой индустрии являются одним из трех стратегических направлений развития научной и образовательной деятельности Южно-Уральского государственного университета наряду с экологией и материаловедением.
ЮУрГУ – участник Проекта 5-100, призванного повысить конкурентоспособность российских университетов среди ведущих мировых научно-образовательных центров.