ETH Zurich участвует в двух проектах в области квантовых вычислений, финансируемых американским агентством IARPA на сумму до 40 миллионов долларов. Цель обоих проектов — соединить два кубита с коррекцией ошибок, что станет основой для создания будущих квантовых компьютеров.
На протяжении многих лет учёные, индустрия и общество мечтали о квантовых компьютерах, способных решать сложнейшие задачи, которые невозможны для современных вычислительных машин. Однако их уязвимость к ошибкам ограничивала применение квантовых технологий лишь в отдельных областях.
За последние годы две исследовательские группы ETH Zurich продемонстрировали возможность исправления ошибок в квантовых системах с помощью специализированных методик. Например, одна из команд разработала чип с 17 физическими кубитами, объединёнными в один логический кубит. Девять кубитов формируют сам логический кубит, а остальные восемь используются для коррекции ошибок.
Тем не менее, для полноценного квантового компьютера одного логического кубита недостаточно.
Два проекта, две технологии, одна цель
Агентство IARPA запустило несколько исследовательских проектов, направленных на создание двух запутанных логических кубитов и передачу квантового состояния одного кубита другому. В течение следующих четырёх лет на эти проекты будет выделено до 40 миллионов долларов. Один из проектов — SuperMOOSE — возглавляет профессор ETH Андреас Валльрафф, а другой — MODULARIS — координирует университет Инсбрука совместно с группой профессора ETH Джонатана Хоум.
Команда Валльраффа сотрудничает с учеными из MIT, Forschungszentrum Jülich, Университета Шербрука в Канаде, а также с компаниями Zurich Instruments и Atlantic Quantum. В обоих проектах также участвует ETHZ-PSI Quantum Computing Hub.
В проектах используются две различные технологии. Команда ETH применяет сверхпроводниковые компоненты, в то время как команда из Инсбрука использует ионные ловушки. Результаты исследований будут публиковаться в научных журналах, а успехи инициатив будут оцениваться на протяжении всех четырёх лет работы.
По словам Валльраффа, соединение двух кубитов с коррекцией ошибок станет важным шагом на пути к созданию квантовых компьютеров, способных решать широкий спектр задач. Для этого потребуется не только соединить несколько кубитов, но и масштабировать их количество до десятков, сотен и тысяч.
Международное сотрудничество — ключ к успеху
Квантовые компьютеры — одна из ключевых технологий XXI века, однако их разработка требует значительных затрат времени, ресурсов и усилий, что делает международное сотрудничество крайне важным.
«Решение IARPA финансировать два проекта с участием ETH Zurich подтверждает ведущие позиции нашего университета в этой важнейшей области исследований», — отметил Кристиан Вольфрум, вице-президент по исследованиям ETH Zurich.
Он также подчеркнул, что для успешного участия в европейских квантовых программах Швейцарии необходимо как можно скорее стать ассоциированным членом Horizon Europe.