Ученые физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова показали новейшие разработки в преддверии Международного фестиваля NAUKA 0+, посвященного в этом году квантовой физике. Участники экскурсии побывали в Центре квантовых технологий вуза и на одной из площадок фестиваля в Фундаментальной библиотеке МГУ. Специалисты показали прототипы квантовых компьютеров, представили фотонные технологии для повышения эффективности и безопасности лазерной хирургии, систему интраоперационной диагностики и не только. Подробнее — в нашем материале.
Из пяти самых перспективных платформ, на которых сегодня можно реализовать квантовый компьютер, на физическом факультете МГУ расположены три. Две из них гости смогли увидеть в Центре квантовых технологий, где создают два типа квантовых компьютеров: на основе нейтральных атомов и на основе фотонов. Третья платформа (на основе полупроводников), в свою очередь, располагается в другом корпусе физического факультета.
«Это большая редкость не только для нашей страны, но и для мира в целом, чтобы сразу несколько подобных платформ были собраны в одном месте. <…> Условия, необходимые для создания квантового компьютера, так называемые критерии Ди Винченцо, были сформулированы давно, и сегодня ученые всего мира, в том числе и мы, ориентируемся на них в своих разработках. <…> Нам нужно создать довольно большое количество кубитов (наименьших единиц информации в квантовом компьютере — Примеч. ред.): хотя бы 10 млн, а лучше 100 и больше. Добиться этого не удалось пока никому в мире. На нашей платформе с нейтральными атомами уже получилось создать около 50 кубитов, что тоже достаточно хороший показатель. Таким образом, мы можем индивидуально контролировать 50 атомов, захваченных в ловушку, то есть буквально “поговорить” с каждым из этих атомов», — рассказал корреспонденту «Научной России» научный руководитель Центра квантовых технологий физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова доктор физико-математических наук Сергей Павлович Кулик.
Прототип квантового компьютера на нейтральных атомах. Фото: Ольга Мерзлякова / «Научная Россия»
На прототипе фотонного квантового компьютера, который также показали участникам встречи, тоже удалось получить десятки кубитов.
«Рекорды, представленные сегодня в мире, превышают наши показатели, доходя до тысячи кубитов, но очень важный вопрос — их качество, то есть то, насколько точно вы можете выполнять одно- и двухкубитные операции. Как правило, чем больше кубитов, тем ниже качество. Если есть высокая точность, значит, у вас мало кубитов, и наоборот», — подчеркнул С.П. Кулик.
Гостям также показали систему, которая квантовым образом распределяет ключи для защиты информации.
«С помощью этих ключей мы можем по любому каналу передавать информацию, которая будет защищена не самим каналом, а именно ключом. Для того, у кого нет этого ключа, такая информация будет абсолютно бессмысленной и воспользоваться ею он никак не сможет. За счет особенностей существования квантовой информации в нашем мире посмотреть на этот ключ, не разрушив его, не может никто. Если кто-то вмешается в этот квантовый канал до того, как ключ будет распределен, это будет сразу зарегистрировано нами. И мы сможем своевременно выкинуть те части ключа, которые кто-то подслушал, и оставить только то, что на 100% секретно, и использовать это как надежный ключ», — рассказал корреспонденту «Научной России» руководитель направления квантовых вычислений АО «ИнфоТеКС» и аспирант физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова Алексей Денисович Моисеевский.
Часть системы квантового распределения ключей. Фото: Ольга Мерзлякова / «Научная Россия»
На одной из площадок фестиваля NAUKA 0+, в Фундаментальной библиотеке МГУ им. М.В. Ломоносова журналистам продемонстрировали новейшие разработки, которые уже применяются в медицине: систему интраоперационной диагностики в эндокринной хирургии на основе фотоники и фотонные технологии для повышения эффективности и безопасности лазерной хирургии. В МГУ под руководством доктора физико-математических наук Евгения Александровича Ширшина и директора Университетской клиники МНОИ Армаиса Альбертовича Камалова совместно с индустриальным партнером ООО «ВПГ Лазеруан» был создан умный лазер, позволяющий врачу при малоинвазивных операциях прицельно облучать камни в почках, превращая их в пыль и предотвращая воздействие лазера на ткань почки. Примечательно, что от рождения идеи до ее воплощения (получения медицинской регистрации на прибор) прошло всего около двух лет. Эту уникальную разработку представителям СМИ показали в действии сегодня, а в ближайшие дни увидеть ее смогут и все гости фестиваля NAUKA 0+.
В конце встречи перед журналистами выступил профессор кафедры вирусологии биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова доктор биологических наук Николай Александрович Никитин. Он рассказал о предстоящих лекциях, выставках и мастер-классах фестиваля NAUKA 0+.
«Одна из выставок фестиваля будет посвящена вирусам. Это особенно актуально в связи с пандемией COVID-19, свидетелями которой все мы были несколько лет назад. Людям необходимо рассказывать о вирусах, чтобы они знали, что это такое и как с ними бороться».
Смотрите наш фотоотчет о событии в галерее материала!
