Научный коллектив физического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова, действующий в рамках масштабного Квантового проекта, совершил значимый шаг в развитии отечественных квантовых вычислений: создан прототип квантового компьютера на базе одиночных нейтральных атомов рубидия с регистром, насчитывающим 72 кубита. Впервые в отечественной практике была подтверждена эффективность функционирования столь крупного квантового регистра на атомной платформе, что открывает уникальные перспективы для вычислительных технологий будущего.
Развитие масштабируемых квантовых архитектур
Специалисты Центра квантовых технологий Московского университета, реализовывавшие проект, провели сложнейший экспериментальный сеанс, что стало логическим продолжением работы по дорожной карте квантовых вычислений, курируемой Госкорпорацией «Росатом». В результате была достигнута впечатляющая точность двухкубитных операций — около 94%, что подчеркивает высокий уровень контроля над состояниями квантового регистра.
В 2025 году команда МГУ модернизировала архитектуру своей вычислительной системы, что позволило выйти на качественно новый уровень масштабируемости. Такая инженерная трансформация дает старт долгосрочным схемам коррекции ошибок, увеличивая перспективы применения квантовых вычислений для реальных сложных задач в различных областях науки и индустрии.
Таким образом, прототип Московского университета вошел в число лидирующих российских квантовых компьютеров, преодолевших интеллектуальный порог в 70 кубитов — достижение, которое подчеркивает сильные традиции отечественной научной школы.
Инновационная модель построения квантовых регистров
Станислав Страупе, возглавляющий подразделение квантовых вычислений Центра квантовых технологий, отмечает: «Структура нашего квантового компьютера уникальна тем, что мы разделили вычислительный регистр на специализированные зоны. Есть область памяти для длительного хранения данных, зона непосредственных квантовых взаимодействий, а также предусмотрена отдельная область для считывания информации. В данном эксперименте мы успешно задействовали первые две из них, что демонстрирует огромный задел для следующих этапов развития системы».
Ученый уверен, что при дальнейшем увеличении числа надежных (или "хороших") кубитов, вплоть до нескольких сотен к 2030 году, станут реализуемыми масштабные вычисления с коррекцией ошибок и запуск квантовых алгоритмов, которые для классических компьютеров являются недостижимыми. Такое усиление вычислительной мощности откроет путь к решению принципиально новых задач, включая сложные симуляции и оптимизационные процессы.
Роль молодых ученых и значимость командной работы
Владимир Белокуров, декан физического факультета МГУ и профессор, особо акцентирует, что проведенные эксперименты в рамках программы являются ярким доказательством эффективной работы научного коллектива факультета и Центра квантовых технологий. В команду проекта входят не только опытные сотрудники, но и молодые ученые, аспиранты и даже студенты, которые уже на старте научного пути подключаются к решению задач национального масштаба. Такая интеграция молодежи в передовые исследования способствует динамичному развитию отечественной науки.
Результаты испытаний своим масштабом впечатляют: в рамках Квантового проекта ранее были успешно реализованы и продемонстрированы 70-кубитные и 72-кубитные вычислители на ионных платформах иттербия и кальция соответственно. Но даже в этом ряду именно эксперимент с нейтральными атомами рубидия выводит отечественную науку на новый уровень.
Комментарий экспертов Росатома
Екатерина Солнцева, директор по квантовым технологиям корпорации «Росатом», высоко оценила достигнутый результат: «Появление 72-кубитного регистра на атомной платформе — это еще одно серьезное подтверждение последовательного прогресса российского Квантового проекта. Такой шаг укрепляет лидерские позиции страны в области квантовых исследований. Особенно важно, что ученые не только наращивают количество кубитов, но и постоянно улучшают достоверность операций. Это дает основание рассчитывать на эффективное масштабирование вычислительных систем для промышленного применения, что вскоре может стать преимущество нашей экономики и обеспечить уверенную технологическую независимость».
Комплексный подход к развитию квантовых технологий, реализуемый в сотрудничестве МГУ и Росатома, даёт стране прочный фундамент для новых технологических свершений, обеспечивая устойчивое вхождение России в число мировых лидеров квантовой индустрии.
Деятельность Центра квантовых технологий МГУ
Основанный в 2018 году, Центр квантовых технологий МГУ стал одной из ключевых инфраструктурных площадок Национальной Технологической Инициативы. Его задачи не ограничиваются только фундаментальными исследованиями. Центр активно внедряет образовательные программы по квантовым технологиям, формирует динамичные команды исследователей, а также налаживает сотрудничество с представителями индустрии для будущей коммерциализации квантовых разработок.
Специалисты Центра ведут передовые исследования сразу по нескольким научным направлениям: волоконная и свободная квантовая криптография, управление состояниями холодных атомов, методы квантовой оптики, нанофотоника и нелинейная оптика, а также исследования в области криоэлектроники. Разрабатываются инновационные системы для защиты информации и быстрого обмена данными по реальным волоконно-оптическим каналам и в открытых пространствах.
Перспективы внедрения квантовых вычислений
Созданные прототипы квантовых вычислителей не только способствуют развитию фундаментальных знаний, но и приближают момент, когда квантовые вычисления выйдут на уровень практического применения в промышленности, науке, экономике. Современные исследования, поддерживаемые Росатомом и научным сообществом МГУ, формируют уникальные компетенции для цифровой экономики будущего. Внедрение квантовых решений обеспечит предприятиям новый ресурс конкурентоспособности и поможет обеспечить технологический суверенитет страны.
Преодоление рубежа в 72 кубита открывает возможности для выполнения вычислительных задач, которые находятся за пределами возможностей даже самых мощных классических суперкомпьютеров. Ожидается, что уже в ближайшие годы Россия станет неоспоримым лидером в области квантовых вычислений благодаря системному развитию и смелым научным инициативам.
Материал подготовлен при участии пресс-службы МГУ.
