Квантовые вычисления получают «стеклянное» обновление в Европе

Исследователи из Италии, Германии и Франции совместно работают над революционным проектом: созданием квантового компьютера на основе фотонных чипов из стекла. Проект возглавляет Политехнический университет Милана (Politecnico di Milano) и направлен на решение ключевых проблем практического квантового вычисления за счёт использования уникальных оптических свойств стекла.

Чипы, разработанные итальянской компанией Ephos, используют свет (фотоны) для передачи и обработки информации. Они поддерживают до 200 перенастраиваемых оптических режимов, что позволяет гибко управлять потоками света с минимальными искажениями. «Нам нужны материалы, которые эффективно пропускают свет, но не поглощают его», — объясняет Джулия Акконча, одна из руководителей проекта. Именно поэтому стекло, обладающее низким уровнем поглощения света, идеально подходит для этих целей.

От света к логике

Команда создаёт систему, которая генерирует отдельные фотоны и направляет их через оптические схемы, встроенные в стеклянные чипы. В будущем такие чипы могут помочь ученым в разработке новых аккумуляторов, лекарств и в изучении тайн Вселенной. Лазерная печать на стекле позволяет создавать точные оптические цепи, а оптоволокно доставляет фотоны в чип с минимальными потерями.

Немецкая компания Pixel Photonics разрабатывает сверхчувствительные фотонные детекторы, а Schott AG производит высококачественные стеклянные подложки. Тем временем команда Аккончи трудится над передовой электроникой для управления всей системой.

Путь к 2026 году

К 2026 году исследователи планируют создать работающий фотонный квантовый прототип в Римском университете Ла Сапиенца. Французские команды из CNRS и Университета Монпелье разрабатывают программное обеспечение с открытым исходным кодом и модели хранения энергии для поддержки квантовых приложений.

Первая задача? Улучшить химию литий-ионных батарей с помощью вариационных квантовых алгоритмов, способных моделировать сложные молекулярные взаимодействия, которые недоступны для современных кремниевых компьютеров.