На нашем сайте в целях хранения настроек и показа статей и новостей на выбранном вами языке используются файлы cookie. Нажимая кнопку ОК, вы соглашаетесь с этим.
Группа
Квантовые информационные технологии
Алексей Федоров
Научный руководитель
Публикации группы
О группе
Мы изучаем сложные – многочастичные и взаимодействующие – квантовые системы в контексте квантовых технологий. В частности, мы исследуем новые архитектуры для квантовых вычислительных устройств на основе многоуровневых квантовых систем – кудитов. В рамках Дорожной карты по квантовым вычислениям мы разрабатываем квантовые алгоритмы для решения прототипов прикладных задачи и программное обеспечение для квантовых процессоров
Группа занимается исследованием моделей квантовых вычислений, а также разработкой алгоритмов и программного обеспечения для квантовых вычислительных устройств. В рамках Дорожной карты группа занимается разработкой облачной платформы для доступа к квантовым процессорам.
Основная цель деятельности группы – исследовать вычислительные возможности квантовых устройств. Для этого ведутся работы на стыке квантовой физики, теории управления, машинного обучения и классической теории информации. Разработка новых квантовых алгоритмов, которую проводят учёные группы, – ключевой инструмент развития новых областей применения квантовых вычислений, среди которых в группе выделяют оптимизацию и квантово-химическое моделирование. Исследования в области квантовых алгоритмов для решения индустриальных задач ведутся в рамках проекта «КуБорд».
Ключевые направления деятельности группы связаны с разработкой новых методов управления квантовыми системами, анализом новых моделей квантовых вычислений и разработкой квантовых алгоритмов. Помимо этого, проводятся исследования в области квантовой теории информации и диагностики и управления многочастичными квантовыми системами. Исследователи ведут разработку и тестирование методов мониторинга и коррекции ошибок в квантовых системах, а также создают эмуляторы квантовых процессоров и квантово-вдохновленные алгоритмы.
Научный коллектив также ведёт исследования кудитов — многоуровневых квантовых систем, которые могут находиться в более чем двух состояниях. Кудиты позволяют «плотнее» кодировать данные, используя меньшее количество физических кубитов, что открывает новые возможности реализации более сложных и ресурсоемких квантовых алгоритмов.
Сегодня группа ведет активное научное взаимодействие с научными группами в РКЦ (группы Н. Колачевского, И. Семерикова, Г. Шляпникова, С. Страупе, А. Устинова, А. Кавокина, В. Макарова) и международными научными коллективами из Германии, Франции, Австрии и Китая.
Направления деятельности
- 1
Квантовая теория информации - 2
Разработка квантовых алгоритмов - 3
Квантовое машинное обучение - 4
Квантовые коды коррекции ошибок - 5
Диагностика и управление сложными квантовыми системами - 6
Разработка эмуляторов квантовых компьютеров - 7
Многоуровневые квантовые системы – кудиты
История группы
2015 Начало работы над системой постобработки для квантовых коммуникаций
2016 Участие в первых испытаниях системы квантовых коммуникаций в Газпромбанке (совместно с группой «Квантовые коммуникации»)
2017 Первая в мире демонстрация экспериментальной реализации протокола квантово-защищенного блокчейна (совместно с группами «Квантовые коммуникации» и «Квантовая оптика»)
Начало разработки сетевого протокола квантовых коммуникаций
2018 Начаты прикладные исследования в области постквантовых криптографических алгоритмов, которые сейчас развиваются спин-офф компанией «КуАпп» и прикладного программного обеспечения для квантовых компьютеров, которые продолжают развиваться в рамках проекта «КуБорд»
Публикация нового протокола квантовых коммуникаций в «Physical Review A»
Публикация нового алгоритма исправления ошибок в «Physical Review Applied»
Доклад об исследованиях квантово-защищенных алгоритмов в России на международной конференции ETSI в Пекине
Публикация обзора в «Nature» об угрозе квантового компьютера для блокчейн-технологий
Участие в испытаниях системы квантовых коммуникаций в ПАО «Сбербанк» (совместно с группой «Квантовые коммуникации»)
2019 Алексей Федоров стал руководителем научной группы «Квантовые информационные технологии», а также одним из авторов Дорожной карты по квантовым технологиям
2020 Группа начала работы в рамках Дорожной карты по квантовым технологиям
Группа начала работу в проекте ЛИЦ «Квантовые вычисления» (поддержан Фондом НТИ), в котором за 3 года была создана облачная платформа доступа к ионному квантовому компьютеру (разработан РКЦ и ФИАН им. П.Н. Лебедева) и квантовые алгоритмы для многоуровневых систем – кудитов
2022 В партнерстве с компанией Nissan группа реализовала первый в России коммерческий проект в области квантовой химии, в рамках которого были разработаны новые алгоритмы вариационного моделирования материалов для аккумуляторных батарей электромобилей. Также были реализованы совместные проекты с такими компаниями как Газпромбанк, Bosch, Сбер, ВК и т.д.
Фотографии
