НАУЧНЫЙ ОТЧЕТ Стратегический проект № СП2-П01 Квантовый интернет «Квантовый интернет: квантовые вычислители, передача состояния, спутниковая квантовая коммуникация» по теме НИР № В523015: В рамках реализации программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030» и мероприятий направленных на проведение прорывных научных исследований и создание наукоемкой продукции и технологий, наращивание кадрового потенциала сектора исследований и разработок, Этап 1 (09.01.2024 – 31.12.2024), заключительный

В отчете описаны результаты научных исследований, проведенных в 2024 году в рамках научно-исследовательской работы по теме «Квантовый интернет: квантовые вычислители, передача состояния, спутниковая квантовая коммуникация». Научно-исследовательская работа выполнена в НИТУ МИСИС в рамках Стратегического проекта «Квантовый интернет» Программы Стратегического академического лидерства «Приоритет-2030». НИР, используя экспертизу Университета МИСИС в построении квантовых компьютеров на сверхпроводниковой платформе, а также экспертизу в квантовых коммуникациях, квантовых сенсорах и квантовом материаловедении, концентрирует усилия в направлении разработки квантовых устройств нового поколения (процессоров, вычислителей, устройств передачи квантового состояния), включая развитие альтернативных подходов к построению таких устройств (технологии новых перспективных типов сверхпроводниковых кубитов – флаксониумов). Среди ключевых задач проекта: развитие и масштабирование технологии изготовления квантовых интегральных микросхем в НИТУ МИСИС, разработка квантовых алгоритмов, включая алгоритмы декодирования квантовых ошибок, исследование и оптимизация спутниковых квантовых линий связи, а также применение и анализ математических методов для решения задач управления квантовыми системами. В результате исследования развиты технологические методы изготовления сверхпроводниковых квантовых схем, которые позволили двукратно увеличить времена когерентности и релаксации одиночных кубитов-трансмонов, а также достигнуть точности однокубитных операций на кубитах-флаксониумах – свыше 99,99%. Впервые на сверхпроводниковом квантовом процессоре МИСИС реализован оптимизационный квантовый алгоритм для задач нефтегазового сектора. Разработан алгоритм декодирования квантовых ошибок на основе рекуррентных нейронных сетей. Разработано устройство передачи квантового состояния между узлами сверхпроводникового квантового процессора. Получены и другие новые научные результаты.