Российский квантовый центр
Российский квантовый центр (Международный центр квантовой оптики и квантовых технологий, РКЦ, RQC, ООО «МЦКТ») — негосударственная исследовательская организация, которая ведет фундаментальные и прикладные исследования в области квантовой физики, занимается созданием и коммерциализацией новых технологий и устройств, основанных на использовании квантовых эффектов. Специалисты центра разрабатывают сверхчувствительные сенсоры, оптические микрорезонаторы, элементы квантовых компьютеров — кубиты.
Общие сведения
| Российский квантовый центр (РКЦ[1]) | |
|---|---|
| Международное название | Russian Quantum Center |
| Основан | 2011 |
| Расположение |
|
| Юридический адрес | территория Инновационного Центра “Сколково”, Большой бульвар д.30, стр.1 |
| Сайт | rqc.ru |
История центра
Центр был создан по инициативе двух выпускников МФТИ — бизнесмена Сергея Белоусова, создателя компании Acronis, и физика, профессора Гарвардского университета Михаила Лукина[2]. 14 декабря 2010 года РКЦ стал одним из 15 первых компаний-резидентов инновационного центра «Сколково»[3], а 15 июля 2011 года Российский квантовый центр официально начал работу[4]. Создатели центра рассчитывали привлечь к участию в проекте ведущих мировых и российских физиков, в том числе и за счет высокой зарплаты[5]. В международный консультативный совет вошли ведущие физики со всего мира, в том числе нобелевские лауреаты.
Области исследований
РКЦ занимается фундаментальными и прикладными исследованиями в следующих областях[6],[7]:
- Квантовая оптика: управление взаимодействием света с веществом, нанофотоника и наноплазмоника.
- Квантовые материалы: исследование квантовой физики многих тел, от ультрахолодных атомов до искусственных метаматериалов, с целью создать состояния веществ с новыми свойствами. Применения квантовых материалов, в частности, для квантовой памяти или высокотемпературных сверхпроводников.
- Квантовая информатика: разработка основных принципов и аппаратных платформ для масштабируемых квантовых компьютеров (атомы, ионы, сверхпроводящие схемы, одиночные спины в твердотельных системах), а также для дальних систем квантовой связи, в том числе квантовых повторителей для криптографических систем глобального масштаба.
- Квантовые технологии: квантовые датчики, атомные часы сверхвысокой точности, системы связи и оптической обработки информации.
Структура
РКЦ состоит из консультативного совета, исполнительного комитета, попечительского совета и исследовательских групп[8].
Исследовательские группы:
- Квантовые симуляторы и интегрированная фотоника[9]. Руководитель группы — Алексей Акимов[10] (профессор Техасского университета A&M, старший научный сотрудник Физического института им. П. Н. Лебедева РАН).
- Магнитоплазмоника и сверхбыстрый магнетизм[11]. Руководитель группы — Владимир Белотелов[12] (доктор физико-математических наук, профессор РАН, доцент Московского Государственного Университета им. М. В. Ломоносова, приглашенный профессор Университета Эдит Коуэн (Перт, Австралия)).
- Когерентная микрооптика и радиофотоника[13],[14],[15]. Основатель и руководитель группы (до 13.01.2019) — Городецкий, Михаил Леонидович[16] (профессор Московского Государственного Университета им. М. В. Ломоносова). Квантовые, нелинейные и оптомеханические эффекты в микрорезонаторах, перспективные устройства радиофотоники.
- Передовая фотоника[17]. Руководитель группы — Желтиков, Алексей Михайлович[18] (профессор Московского Государственного Университета им. М. В. Ломоносова, профессор Техасского университета A&M). Фотоника для передовых квантовых технологий, инструменты фотоники, методы и интерфейсы, квантовые методы и инструменты для микроскопии биологических объектов.
- Квантовая оптика[19],[20]. Руководитель группы — Александр Львовский[21] (профессор Университета Калгари, с 2019 года — профессор Оксфордского университета). Произвольные квантовые состояния света и вещества по требованию, переплетённые состояния в макроскопическом масштабе, решение квантовой задачи о «чёрном ящике», квантовая томография.
- Сильно-коррелированные квантовые системы[22]. Руководитель группы — Алексей Рубцов[23] (профессор Московского Государственного Университета им. М. В. Ломоносова).
- Сверхпроводящие квантовые цепи[24],[25],[15]. Руководитель группы — Алексей Устинов[26] (профессор Технологического университета Карлсруэ). Сверхпроводящие квантовые цепи, квантовые метаматериалы, квантовые микроволны, гибридные квантовые системы.
- Квантовые информационные технологии. Руководитель группы — Алексей Федоров[27] (профессор МФТИ). Квантовые алгоритмы и программное обеспечение.
В декабре 2013 года открыты три лаборатории для исследований[28][29].
Консультативный совет
Международный Консультативный Совет отвечает за координацию научной деятельности Центра[30]. В его состав входят[31]:
- Лукин, Михаил Дмитриевич — автор пионерских исследований в области квантовых сетей и квантовых датчиков, профессор физики, лауреат премии имени Раби[32] и более 10 других наград и преми, профессор физики, Гарвардский университет.
- Демлер, Евгений Александрович — автор пионерских исследований в области теории многих тел в ультрахолодных газах, лауреат премии Гутенберга[33], NSF Career Award[34], ряда других наград и премий, профессор физики, Гарвардский университет.
- Томмасо Каларко — профессор квантовой информатики, Университет Ульма.
- Вольфганг Кеттерле — автор пионерских исследований и первой экспериментальной реализации конденсата Бозе-Эйнштейна, лауреат Нобелевской премии по физике 2001 года и Премии Фрица Лондона, обладатель Медали Бенджамина Франклина.
- Цоллер, Петер — автор пионерских исследований в области теории и практической реализации квантовых компьютеров, обладатель Медали Дирака и Медали имени Макса Планка, лауреат премии Вольфа.
- Сирак, Хуан Игнасио — автор пионерских исследований в области квантовой теории информации и квантовых вычислений, лауреат Премии Принца Астурийского, премии Вольфа, Медали Бенджамина Франклина, Премии Карла Цейсса.
- Джон Дойл — автор пионерских исследований в области охлаждения атомов и молекул, лауреат Премии Гумбольдта[35].
- Артур Экерт — автор пионерских исследований в области квантовых вычислений и коммуникаций, лауреат Премии Декарта и Премии Максвелла, обладатель Медали Хьюза.
- Райнер Блатт — автор пионерских исследований в области квантовых вычислений с ионами, обладатель Медали Штерна-Герлаха, Приза Эрвина Шрёдингера, Приза кардинала Инницера, Премии Карла Цейсса
- Китаев, Алексей Юрьевич — автор пионерских исследований в области топологических квантовых вычислений, лауреат Стипендии Мак-Артура и Премии по фундаментальной физике.
- Эммануэль Блох — автор пионерских исследований в области квантового моделирования физики систем многих тел, лауреат Премии имени Лейбница, Премии Международной Оптической Комиссии.
- Ползик, Евгений Симонович — автор пионерских исследований в области экспериментальной квантовой оптики и квантовой коммуникации, лауреат премии им. Гордона Мура за выдающиеся научные достижения[36]
- Шалаев, Владимир Михайлович — автор пионерских исследований в области метаматериалов, трансформационной оптики, нанооптики и плазмоники, лауреат премии имени Макса Борна, премии Лэмба[37], премии имени МакКоя[38]
Финансирование исследований
Сотрудничество с другими организациями
Центр сотрудничает с рядом университетов и научных организаций:
- в 2011 году подписаны меморандумы о сотрудничестве в области науки, технологий и образования с МГУ им. Ломоносова[43], Санкт-Петербургским государственным университетом, Российским государственным технологическим университетом им. К. Э. Циолковского[44], Академическим университетом, Новосибирским государственным университетом, Физическим институтом имени П. Н. Лебедева (ФИАН)[45]. С Институтом физики полупроводников им. А. В. Ржанова (ИФП) СО РАН планируется совместная реализация двух проектов в области защиты информации и создания квантового компьютера[46],[47].
- в 2012 году подписан меморандум о сотрудничестве с Университетом Калгари[48].
РКЦ проводит исследования в совместных лабораториях с МИСиС[49], МГУ, МФТИ, ФИАН и центром Института физики твёрдого тела РАН в Черноголовке[50],[51],[52]. Переезд в собственные лабораторные помещения произойдет в 2013 году[53]. Ученые РКЦ планируют участвовать в учебном процессе Сколковского технологического университета[54],[55].
- В ноябре 2020 года РКЦ одним из первых вступил в консорциум «Национальная квантовая лаборатория», созданный под эгидой Госкорпорации «Росатом», в который кроме РКЦ вошли ещё шесть структур: СП «Квант» (организация Госкорпорации Росатом), НИУ «ВШЭ», НИТУ «МИСиС», МФТИ (НИУ), Физический институт имени П.Н. Лебедева РАН и Фонд «Сколково»[56][57].
Результаты исследований
- 2013: ученые из Российского квантового центра и Лаборатории сверхпроводящих метаматериалов МИСиС под руководством профессора Алексея Устинова впервые в России произвели измерение кубита[58],[59],[60],[61]. К июлю 2013 года опубликовано 43 статьи в ведущих журналах[62].
- 2015: Ученые Российского квантового центра, МФТИ, МИСиС и ИФТТ РАН создали первый в России сверхпроводящий кубит[63].
- 2017: Ученые Российского квантового центра создали первый в мире квантовый блокчейн[64].
Конференция
См. также
Санкции
В 2022 году центр был включен в санкционные списки стран Евросоюза, США, Швейцарии, Украины и Японии на фоне специальная военная операция на территории Украины.