На мероприятии обсуждались самые современные достижения в области создания кубитов — элементов квантового компьютера и проведения вычислений с ними. Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН представляли заведующий лабораторией ИФП СО РАН член-корреспондент РАН Анатолий Васильевич Двуреченский и заведующий лабораторией ИФП СО РАН член-корреспондент РАН Игорь Ильич Рябцев. Вебинар открыл серию онлайн конференций, организованных Управлением международного сотрудничества РАН, Отделением физических наук РАН и Посольством Республики Индия в Москве.
Квантовые точки в структурах германий-кремний
«Тема семинара обозначена довольно широко, но в докладах упор был сделан на квантовые вычисления, квантовый компьютер. В моем сообщении речь шла о направлениях научной работы в области квантовых вычислений на основе спиновых кубитов на квантовых точках в гетероструктурах германий-кремний», — рассказал Анатолий Двуреченский.
Кубит — элемент для хранения и передачи информации в квантовых компьютерах, спиновый кубит транслирует информацию при помощи изменения состояния спина электрона. Наноостровки германия в кремнии, выращенные методом молеклярно-лучевой эпитаксии — это и есть квантовые точки. В них электрон «заперт» в кремнии в квантовой яме на границе с германием, а дырка (квазичастица, носитель положительного заряда) — локализована в германии.
Научной группе Анатолия Двуреченского удалось разработать методы роста кремниевых гетероструктур с квантовыми точками так, чтобы увеличить на порядок время жизни квантового состояния кубитов и рассчитать параметры квантовой точки для выполнения двухкубитовых операций с минимальной погрешностью.
Одиночные фотоны и ультрахолодные атомы
Игорь Ильич Рябцев выступил с двумя докладами: «Квантовое распределение ключей с одиночными фотонами в свободном пространстве и оптоволокне» и «Квантовая информатика с ультрахолодными атомами в оптических решетках».
В первом сообщении заведующий лабораторией нелинейных резонансных процессов и лазерной диагностики ИФП СО РАН сделал обзор достижений в области экспериментальной квантовой криптографии с одиночными фотонами. Также Игорь Рябцев рассказал о работах своей научной группы по созданию лабораторных экспериментальных установок для атмосферной и оптоволоконной квантовой связи, об особенностях конструкций установок и о результатах пробных экспериментов по генерации однофотонного квантового ключа.
«Во втором докладе я кратко охарактеризовал основные методы создания квантового компьютера с кубитами на основе одиночных атомов в массивах оптических дипольных ловушек. Представил наши экспериментальные результаты по спектроскопии дальнодействующих взаимодействий высоковозбужденных (ридберговских) атомов для применений в квантовой информатике, представил наши теоретические работы по путям реализации квантовых операций с ридберговскими атомами. В завершении обсуждались первые результаты по созданию массива оптических дипольных ловушек и захвату атомов рубидия в них», — прокомментировал И. Рябцев.
По словам Игоря Рябцева один из индийских теоретиков, прослушав первый доклад, выразил заинтересованность в сотрудничестве: ученый хотел бы проверить свои идеи на установках лаборатории нелинейных резонансных процессов и лазерной диагностики ИФП СО РАН.
По окончании вебинара оба исследователя ИФП СО РАН получили благодарственные письма, подписанные вице-президентом РАН академиком РАН Юрием Юрьевичем Балегой. В письмах отмечается, что доклады Анатолия Двуреченского и Игоря Рябцева сделаны на высоком уровне и представляют большой вклад в развитие научного российско-индийского сотрудничества в области квантовой науки и технологий.
Пресс-служба ИФП СО РАН
На фото в заставке: заведующий лабораторией ИФП СО РАН член-корреспондент РАН Игорь Рябцев.
На фото справа: заведующий лабораторией ИФП СО РАН член-корреспондент РАН Анатолий Двуреченчкий.
Автор фото: Виктор Яковлев, ИФП СО РАН
