I dipendenti della Kazan Federal University e del Kazan Quantum Center della Kazan National Research Technical University hanno dimostrato un layout originale di un prototipo di interfaccia di memoria quantistica a banda larga multirisonatore.

Professor Sergey Moiseev, Direttore del Kazan Quantum Center, spiega, "Lo schema della memoria quantistica a microonde multirisonatore ha permesso di raggiungere il 16,3% dell'efficienza quantistica a temperatura ambiente, che era significativamente migliore di altri risultati recenti nel mondo per la memoria quantistica a microonde in insiemi elettronici a temperature dell'elio. Abbiamo anche dimostrato che l'efficienza quantistica di tale memoria può essere superiore al 99% a temperature sufficientemente basse utilizzate negli schemi di computer quantistici sui qubit superconduttori".

Questo lavoro dei fisici di Kazan può aiutare a creare soluzioni di memoria universali per computer quantistici su qubit superconduttori, che oggi è uno dei compiti più importanti in questo campo.

Invece di bit binari, i computer quantistici funzionano tramite qubit, che può contenere contemporaneamente un superstato di zero e uno contemporaneamente a causa delle leggi della fisica quantistica. Un computer quantistico con un numero sufficiente di qubit operativi può affrontare rapidamente calcoli per i quali i computer a logica binaria richiederebbero centinaia di anni.

A marzo 2018, Gli scienziati russi hanno costruito un sistema informatico di due qubit superconduttori che funge da base per computer quantistici e sistemi di crittografia dei dati. Nei laboratori guidati da Mikhail Lukin (Harvard University) e John Martinis (Google), sono stati assemblati i primi prototipi di computer da 500 qubit. Ci si aspetta che mostrino i vantaggi che il calcolo quantistico ha rispetto al classico calcolo binario.

Il coautore Oleg Sherstyukov afferma:"I risultati degli ultimi anni nei qubit superconduttori non sono stati solo collegati all'aumento del numero di qubit interagenti, ma anche con un significativo allungamento della vita di un qubit superconduttore, a 100 microsecondi. Però, è impossibile aumentare ulteriormente questo tempo a causa delle leggi fondamentali della fisica. A tal proposito, il problema della creazione di una memoria quantistica a microonde multi-qubit con una durata prolungata è diventato molto pertinente".

Scienziati russi e stranieri lavorano su questo argomento ormai da diversi anni. Il professor Moiseev aggiunge che i risultati più promettenti si sono basati sullo schema dell'eco di fotoni su un insieme di atomi, quella proposta e spiegata dai kazaniti. Nel 2010, i dipendenti del Kazan Quantum Center hanno dimostrato che la memoria quantistica dell'eco di fotoni può essere creata in un risonatore ottico, che ha aperto la strada a schemi integrali multi-qubit della memoria quantistica e alla sua implementazione inaugurale nelle frequenze delle microonde.