Сверхпроводниковые технологии для обработки квантовой информации

Сверхпроводниковые квантовые биты или, кратко, кубиты в последнее время стали одним из наиболее перспективных кандидатов для применения в качестве базовых элементов квантового компьютера. Настоящий проект посвящен разработке новых инструментов и методов обработки квантовой информации с использованием сверхпроводниковых схем. Мы исследуем экспериментально и теоретически несколько различных подходов к построению топологически защищенных кубитов с большими временами когерентности путем использования сверхпроводящих тонких пленок с гигантской кинетической индуктивностью. Используя искусственные «кристаллы», построенные из кубитов и имитирующие структуру твердых тел, мы исследуем квантовые фазовые переходы и коллективные квантовые возбуждения в новых материалах и массивах искусственных атомов. Мы изучим возможности записи квантовой информации в схемы, сделанные из топологических материалов, и сравним их с топологическими массивами обычных кубитов. Для повышения точности считывания кубитов мы разработаем сверхпроводящие усилители с чувствительностью на уровне квантового предела для детектирования слабых СВЧ-сигналов, переносимых малым числом микроволновых фотонов.