Об этом сообщает ProIT
Европейские ученые из Италии, Германии и Франции объединили усилия для создания инновационного квантового компьютера, который основан на технологии стеклянных фотонных чипов. Этот амбициозный проект имеет целью повысить эффективность и функциональные возможности квантовых устройств благодаря использованию уникальных свойств стекла.
Преимущества стеклянных чипов и особенности проекта
Основой нового квантового компьютера стали чипы, изготовленные компанией Ephos, которые передают информацию с помощью света. Они способны поддерживать до 200 реконфигурируемых оптических режимов, что открывает возможность гибко управлять движением фотонов внутри чипа. Именно это позволяет значительно расширить потенциал квантовых вычислений.
Ученые стремятся генерировать отдельные фотоны и направлять их через специальные стеклянные схемы. Такой подход способен ускорить решение сложных научных задач, среди которых — разработка новых лекарств, создание более эффективных аккумуляторов и даже исследование фундаментальных свойств Вселенной. Одной из ключевых технологий для реализации проекта является лазерная печать на стекле, которая обеспечивает точное формирование путей для фотонов. Стеклянная структура минимизирует риск потерь света во время передачи сигнала.
«Необходимо использовать материалы, которые пропускают свет. Это сложная задача, поскольку нужно ограничить свет, но при этом избежать его поглощения. Если свет поглощается, он не может распространяться», — объясняет Джулия Акконча из Миланского политехнического университета.
Международное сотрудничество и внедрение инноваций
Проект объединяет специалистов из самых различных сфер. Компания Pixel Photonics из Германии занимается совершенствованием сверхчувствительных детекторов для фиксации отдельных фотонов, а Schott AG производит высококачественные стеклянные подложки. Команда под руководством Джулии Аккончи разрабатывает мощную электронику для управления системой, а ученые из римского университета Ла Сапиенца специализируются на генерации одиночных фотонов.
Единый фонд Франции создает программное обеспечение с открытым кодом для квантовых вычислений, а исследователи из Национального центра научных исследований и Университета Монпелье моделируют инновационные решения для хранения энергии. Все эти усилия направлены на реализацию общей цели команды QLASS — создать работающий фотонный квантовый процессор в университете Ла Сапиенца до 2026 года. После этого программное обеспечение, разработанное во Франции, позволит провести полноценное тестирование устройства.
Первым заданием, которое будет выполнять новый квантовый компьютер, станет моделирование литий-ионных аккумуляторов с использованием вариационных квантовых алгоритмов. Это позволит ускорить поиск новых материалов, оптимизировать химические процессы и усовершенствовать мониторинг состояния энергетических систем. Современным кремниевым компьютерам не под силу отслеживать все взаимодействия атомов и соединений в реальном времени, поэтому квантовые технологии открывают новые горизонты для разработки лекарств и аккумуляторов будущего.
Результаты исследования были опубликованы в журнале Horizon Magazine.