Разработка элементной базы для сверхпроводниковых искусственных нейронных сетей на основе макроскопических квантовых эффектов

Развитие современных информационных технологий связано с обработкой, анализом и передачей постоянно растущих объемов данных. В комплексе мероприятий, нацеленных на решение данной задачи, важное место занимает поиск физических основ для технических решений, связанных с разработкой элементной базы для таких систем приема, обработки, хранения и защиты информации. Это и определяет высокую актуальность данной работы, нацеленной на создание программных комплексов для проектирования систем приема/передачи информации, совмещенных с компактными, быстрыми и энергоэффективными комплексами обработки данных. Разработка физических принципов совмещения в такой системе достижений интегральной фотоники в виде оптической нейронной сети со сверхпроводящим комплексом обработки данных будет являться основной целью данной работы. Новизна проекта состоит в разработке методов проектирования схем на базе наноразмерных джозефсоновских контактов и минимизации размеров активных компонент логических устройств при использовании «фотонных» подходов к передаче данных на чипе и между чипами. Кроме того, полученные в рамках работы результаты, дадут возможность использования найденных решений для создания гибридных квантово-классических процессоров класса NISQ. Данная работа подразумевает также теоретическое и численное моделирование квантовых оптических волноводов с управлением когерентными и сжатыми состояниями в таких структурах, что в перспективе позволит управлять сигналами в опто-электронных чипах.