Medewerkers van Kazan Federal University en Kazan Quantum Center van Kazan National Research Technical University demonstreerden een originele lay-out van een prototype van een multiresonator breedband kwantumgeheugeninterface.

Professor Sergey Moiseev, Directeur van Kazan Quantum Center, verklaart, "Het schema van multiresonator microgolf-kwantumgeheugen maakte het mogelijk om 16,3 procent van de kwantumefficiëntie bij kamertemperatuur te bereiken, wat aanzienlijk beter was dan andere recente resultaten in de wereld voor microgolfkwantumgeheugen in elektronische ensembles bij heliumtemperaturen. We hebben ook aangetoond dat de kwantumefficiëntie van dergelijk geheugen meer dan 99 procent kan zijn bij voldoende lage temperaturen die worden gebruikt in kwantumcomputerschema's op supergeleidende qubits."

Dit werk van Kazan-natuurkundigen kan helpen bij het creëren van universele geheugenoplossingen voor kwantumcomputers op supergeleidende qubits, wat tegenwoordig een van de belangrijkste taken op dit gebied is.

In plaats van binaire bits, kwantumcomputers werken via qubits, die tegelijkertijd een supertoestand van nul en één tegelijk kan bevatten vanwege de wetten van de kwantumfysica. Een kwantumcomputer met voldoende operationele qubits kan snel berekeningen uitvoeren waarvoor binaire logische computers honderden jaren nodig zouden hebben.

In maart 2018, Russische wetenschappers bouwden een computersysteem van twee supergeleidende qubits dat dient als basis voor kwantumcomputers en data-encryptiesystemen. In de laboratoria onder leiding van Mikhail Lukin (Harvard University) en John Martinis (Google), de eerste prototypes van 500 qubit computers zijn geassembleerd. Verwacht wordt dat ze de voordelen zullen demonstreren die kwantumcomputing heeft ten opzichte van klassieke binaire computing.

Co-auteur Oleg Sherstyukov zegt:"De prestaties van de afgelopen jaren op het gebied van supergeleidende qubits zijn niet alleen in verband gebracht met de toename van het aantal op elkaar inwerkende qubits, maar ook met een aanzienlijke verlenging van de levensduur van een supergeleidende qubit - tot 100 microseconden. Echter, het is onmogelijk om deze tijd verder te verlengen vanwege fundamentele natuurwetten. In dat opzicht, het probleem van het creëren van multi-qubit microgolf-kwantumgeheugen met een langere levensduur is zeer relevant geworden."

Russische en buitenlandse wetenschappers werken al enkele jaren aan dit onderwerp. Professor Moiseev voegt eraan toe dat de meest veelbelovende resultaten zijn gebaseerd op het schema van fotonenecho op een ensemble van atomen, degene die werd voorgesteld en uitgelegd door Kazanites. In 2010, medewerkers van Kazan Quantum Center bewezen dat foton echo kwantumgeheugen kan worden gecreëerd in een optische resonator, die de weg vrijmaakte voor multi-qubit integrale schema's van kwantumgeheugen en de inaugurele implementatie ervan in microgolffrequenties.