Прорыв российских ученых: шаг к гибридным квантовым системам
Российские учёные разработали эффективное решение для объединения квантовых и классических процессоров, что открывает путь к созданию более стабильных гибридных вычислительных систем.
Инженерия на границе возможного
Российские учёные из НИТУ «МИСИС», МГУ, Российского квантового центра и Центра нанофабрикации СП «Квант» анонсировали инновационный метод предоставления квантовых и классических микросхем — так называемую модель флип-чипа («лицом к лицу»). Суть разработки — создание надежного соединения между сверхпроводящими квантовыми элементами и управляющей классической электроникой при экстремально низких температурах.
Это решение напрямую отвечает за одну из ключевых инженерных проблем квантовых вычислений: необходимость управления кубитами с помощью классических чипов, которые традиционно не приспособлены для работы в условиях сверхнизких температур.
Обычная электроника — та, что используется в компьютерах и телефонах, — плохо работает при сверхнизких температурах: она начинает «шуметь», теряет стабильность и быстро выходит из строя. Чтобы решить эту проблему, российские учёные придумали особую подложку соединений между чипами. Они использовали три слоя металлов: мягкий индий, который отлично проводит электричество без потерь при низких температурах; титан — он соединяет разные материалы и не дает им смещаться; и платину, которая делает всё соединение прочным и надёжным. Благодаря этому микросхемы стабильно работают даже при температуре ниже 100 милликельвинов. Это уже не просто лабораторный опыт, а реальное инженерное решение, которое дает возможность создать компактные и эффективные гибридные квантовые компьютеры.
Стратегическое значение для России и мира
Эта работа — важный вклад в реализацию национальных программ в области квантовых технологий России, таких как «Приоритет 2030» и проект «Квантовый интернет».
Уже в 2023 году МИСИС продемонстрировал первый в стране 8-кубитный процессор, а в 2025-м — достиг рекордной точности (99,993%) операций на флаксониумах (тип сверхпроводящего кубита, который работает с магнитным потоком, проходящим через его контур). Новая технология может стать ключевым фактором следующего поколения отечественных квантовых систем.
На глобальном уровне разработка соответствует общей тенденции гибридных вычислений. Лаборатории в США (ORNL, Калифорнийский технологический институт), Европе и Азии активно работают над уникальными решениями, но российский подход с использованием уникальных материалов имеет конкурентные преимущества — особенно в надежности и плотности размещения компонентов.
Что это даст России и ее гражданам?
В перспективе успешная реализация такой технологии позволит создать мощные гибридные вычислительные системы, способные ускорить расчеты в фармацевтике, материально-техническом обеспечении, логистике и искусственном интеллекте. Стратегически — это путь к технологической независимости: снижение зависимости от импортных компонентов и самостоятельное сохранение экосистемы квантовых разработок. Кроме того, при масштабировании технология может стать экспортным продуктом в виде сервисов для международных квантовых стартапов.
Перспективы и вызовы
В ближайшие 1–2 года исследователям предстоит проверить решение на массивах из сотен кубитов, оценить качество соединений и устойчивость к тепловым и электромагнитным нагрузкам. Главные узкие места — воспроизводимость нанофабрикации, контроль межметаллической диффузии и минимизация шумов. Однако если технология подтвердит свою надежность, уже через 3–5 лет она сможет лечь в основу первых промышленных гибридных квантовых узлов.
Работа российских учёных — примечательный пример того, как фундаментальные исследования превращаются в инженерные решения с реальным прикладным потенциалом. В эпоху квантовой гонки такие разработки становятся не просто современными достижениями, а началом национальной высокотехнологичной промышленности.
