Ученые МГУ им. М.В. Ломоносова и ННГУ им. Н.И. Лобачевского предложили подход к созданию квантового интерфейса для передачи данных на основе сверхпроводящих структур, работающих в режиме кубитов. Сверхпроводящие структуры могут работать в нескольких режимах: стационарном (когда они хранят и обрабатывают информацию) и в режиме так называемых «летающих» кубитов, передающих данные по цепочке.

Ученые отмечают, что главным ограничением квантовых компьютеров остается проблема квантовой связи, поскольку кубиты крайне чувствительны к внешним воздействиям и легко теряют свои свойства (в частности, способность находиться одновременно в двух состояниях — условно «0» и «1»).

Исследователи смоделировали систему управления такими кубитами с помощью импульсов магнитного потока, что позволило избежать потери информации при передаче между элементами. По их мнению, такой подход открывает путь к созданию компактных и энергоэффективных квантовых процессоров для задач квантовой связи, искусственного интеллекта и сложных вычислений, технически недоступных для обычных компьютеров.

«Разработанная энергоэффективная и компактная система с «летающими» кубитами ускорит переход к практическому использованию квантовых технологий. Она поможет снизить стоимость и упростить масштабирование вычислительных систем, что открывает путь к компактным решениям для передачи и обработки квантовой информации», — рассказали исследователи.

Они также считают, что результаты их работы могут быть полезны при создании квантово-нейроморфных гибридных вычислительных и телеком-систем, где для расчетов используется мощность как нейроморфных (на основе нейросетей), так и квантовых подходов к обработке информации.