Летние месяцы этого года стали плодотворными для российской науки. В июле и августе ученые объявили о новых достижениях в развитии квантовых технологий. Кроме того, «Росатом» завершил строительство в Новосибирске мегасайенс-проекта — центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (СКИФ).
«Росатом» курирует реализацию дорожной карты «Квантовые вычисления», в которой участвуют научные группы из университетов и научных институтов России.
В июле российские физики сообщили о результатах в области фотоники. Так, научные группы Игоря Биленко и Дмитрия Чермошенцева первыми в России и одними из первых в мире создали компактный источник квантового «сжатого» состояния света на чипе.
«Мы находимся в первом эшелоне стран и компаний, которые добились реальных результатов. В ближайших планах — начать разработку квантовых вычислительных систем на основе «сжатого» света и применить наработки в создании детекторов, в том числе биологических», — прокомментировал руководитель научных групп «Росатом Квантовые технологии» и Квантового центра Дмитрий Чермошенцев.
В том же месяце российские физики из Квантового центра, Национального исследовательского университета ИТМО и Физтеха впервые показали, что коллективное поведение электронов в ультратонком материале, монослое диселенида вольфрама, можно наблюдать с помощью света. Научная статья об этом опубликована в журнале Physical Review B. «В эксперименте электроны в атомарно тонком полупроводнике выстраиваются в регулярную структуру, и ее появление меняет оптический отклик материала. Это дает научному сообществу новый инструмент для изучения квантовых состояний, в которых большое число частиц ведет себя как единое целое», — отметил один из авторов работы, руководитель научной группы Квантового центра и Физтеха Александр Чернов. Обычно подобные состояния изучают с помощью электрических измерений или в сильных магнитных полях. Ключевое преимущество «оптического» подхода — в почти бесконтактном наблюдении за состоянием электронов. В перспективе двумерные структуры могут стать основой твердотельных квантовых симуляторов.
В августе об успехах рассказали научные группы Ильи Семерикова (Физический институт Российской академии наук) и Кирилла Лахманского (РКЦ). Они разрабатывают квантовые процессоры на ионах. Ученые показали захват в планарные ловушки ионов иттербия-171 и кальция, их перемещение и однокубитные операции. Также в ФИАН измерили скорость нагрева ионов — одну из самых значимых характеристик планарных ловушек. «Развитие ионных квантовых компьютеров связано с переходом к планарным технологиям. Это открывает огромное число путей к совершенствованию платформы», — объяснил старший научный сотрудник Физического института Илья Заливако.
Центр коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (СКИФ) открылся 11 августа. Это комплекс из 34 зданий, инженерного и технологического оборудования общей площадью порядка 90 тыс. кв. м. В центре будут проводить научные исследования с помощью пучков синхротронного излучения. «Для «Росатома» это не просто исследовательский центр. Во-первых, это объект, на котором плечом к плечу трудились наши проектировщики, генподрядчики, инженеры и рабочие, доказав, что «Росатом» способен реализовывать проекты любого масштаба. Во-вторых, мы видим в СКИФ площадку для решения наших стратегических задач», — заявил на открытии гендиректор «Росатома» Алексей Лихачев.
«Росатом» формирует совместную программу исследований с Институтом катализа Сибирского отделения РАН. В фокусе — важное для материаловедения изучение структуры расплавов и фазовых переходов. Также «Росатом» заинтересован в экспериментальной станции «Изотоп». Она даст возможность проводить исследования новых материалов и радиохимических процессов для замыкания ядерного топливного цикла и ядерной медицины. «Это прямой вклад в будущее атомной отрасли и технологический суверенитет страны», — уверен Алексей Лихачев.
Генподрядчик стройки — входящий в «Росатом» холдинг «Титан-2». Проектировал СКИФ Центральный проектно-технологический институт (ЦТПИ) «Росатома». Специалисты разработали проектную и рабочую документацию и среду управления инженерными данными для централизованной работы с информацией и цифровыми моделями объектов комплекса. В цифровой среде апробировались технологии виртуальной и дополненной реальности для сопровождения строительства.
Фото: ЦКП «СКИФ»; Российский квантовый центр; ФИАН
