«Бауманка» заявила о выпуске на рынок модуля считывания для сверхпроводниковых квантовых компьютеров

ФГУП «ВНИИА им. Н.Л. Духова» и МГТУ им. Н.Э. Баумана  разработали модуль считывания на базе широкополосных параметрических криоусилителей для высокоточного считывания состояний кубитов. Коэффициент усиления устройств превышает 15 дБ в широкой полосе рабочих частот свыше 500 МГц при мощности насыщения 100 дБм и шумовой температуре системы на уровне теоретического предела порядка 350 милликельвин. По словам разработчиков, новый модуль считывания позволяет в 10 раз повысить точность считывания состояний сверхпроводниковых кубитов при реализации сложных квантовых алгоритмов. Модуль создан в исследовательском центре «Функциональные Микро/Наносистемы» (НОЦ ФМН).

Главная задача модулей считывания — это обеспечение высокоточных измерений состояний кубитов без нарушения работы в ходе реализации квантовых алгоритмов. Сигналы, «поступающие» с кубитной схемы, сверхмаломощные (-130 дБм), и любой соизмеримый с ними приносимый шум, включая шум от использующихся в коммерчески доступных полупроводниковых усилителей, мешает точно услышать кубиты. На помощь приходят параметрические криоусилители, выступающие элементами первой ступени измерительного каскада. Один модуль считывания с криоусилителем работает с 10–15 кубитами, что требует создания серийной технологии изготовления устройств.

Директор НОЦ ФМН

«Создание параметрического криоусилителя для считывания сверхпроводниковых кубитов — нетривиальная и при этом важнейшая для квантового инжиниринга задача. Разрабатываемое устройство должно, с одной стороны, усиливать сигнал, а с другой — делать это без привнесения дополнительных помех. Нам удалось создать устройство, которое более чем в 20 раз увеличивает мощность сигнала и при этом „сжимает“ шумы в системе до минимально возможных