Российские ученые разработали новое устройство управляемой квантовой памяти с сохранением формы входного микроволнового импульса и доступом к нему по требованию В квантовых процессорах важно не только создавать кубиты, но и уметь временно хранить квантовую информацию. Для этого нужна квантовая память — аналог оперативной памяти в обычных компьютерах. Она должна принимать квантовый сигнал, удерживать его без разрушения и по команде возвращать обратно. Особенно сложной задачей считается хранение микроволновых фотонов — они используются в сверхпроводниковых квантовых процессорах. Ученые кластера Квантум Парк МГТУ им. Н.Э. Баумана и ФГУП «ВНИИА им. Н.Л. Духова» создали прототип управляемой квантовой памяти на чипе. Устройство состоит из системы высокодобротных резонаторов, где может храниться микроволновый импульс. При записи разные частоты входного сигнала распределяются по отдельным резонатора. Потом система может удерживать этот сигнал и по команде собрать его обратно, сформировав точную, но задержанную во времени копию исходного импульса. Ключевым элементом архитектуры стал активный переключатель на базе Джозефсоновского перехода. Он работает как ключ: во время записи и считывания соединяет память с внешней линией, а на этапе хранения полностью изолирует систему от внешней среды. В экспериментах устройство показало эффективность около 57% и время хранения около 1,5 микросекунды — это один из лучших результатов для интегральной квантовой памяти такого типа. Разработчики рассчитывают, что подобные устройства можно будет интегрировать со сверхпроводниковыми кубитами для реализации коррекции ошибок, распределенных квантовых вычислений и новых квантовых сенсоров.